Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Доступ до глобальних мереж
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Інші
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
ДОСТУП ДО ГЛОБАЛЬНИХ МЕРЕЖ
Локальні та глобальні мережі
Загальні відомості
Комунікація в локальних мережах включає кінцеві станції, які з'єднуються через сегменти LAN. Всередині будинку або кампусу сегменти LAN звичайно сполучені через міжмережеві пристрої, такі як раутери. Традиційно комунікація в LAN характеризується високою пропускною здатністю, малою затримкою і низьким рівнем помилок.
Комунікація в глобальних мережах здійснюється між територіально розділеними областями. Звичайно для комунікації у WAN характерні відносно низька пропускна здатність, висока затримка та високий рівень помилок. Рис. 1 показує типову мережу підприємства разом із сполученнями LAN і WAN. Раутери всередині середовища LAN репрезентують точки з'єднання LAN/WAN для міжмережевої взаємодії. Ці раутери визначають більшість можливих шляхів для потоку даних через об'єднання мереж.
Коли локальні кінцеві станції потребують комунікуватися з віддаленими кінцевими станціями, то інформація мусить пересилатися через одне або більше сполучень з WAN. З'єднання WAN сполучені комутаторами, які є пристроями, що ретранслюють інформацію через WAN і визначають послуги, які забезпечує WAN. WAN-комунікація часто називається послугою, оскільки надавач послуг часто тарифікує користувачів за послугами, які забезпечує WAN. Всі посуги належать одній з двох великих категорій - безз'єднальні та із встановленням з'єднання; їх властивості будуть розглянені нижче.
Комутатори та раутери затримують інформацію різним чином. Комутатори пересилають інформацію без знання загального шляху від станції до станції. Вони не розуміють протоколів Мережевого рівня, які використовують станції. З другого боку, раутери розуміють протоколи Мережевого рівня, а тому можуть задовільняти потреби користувачів, здійснюючи інтелектуальний вибір шляхів і забезпечуючи безпеку. Текхніки, вживані раутерами для кращого використання послуг WAN, розглянені нижче.
Рис. 1. Типова взаємодія мереж підприємства.
Техніки комутації
Послуги WAN забезпечуються трьома основними технологіями комутації: комутацією кіл, пакетів і комірок. Ці технології зображені на рис. 2.
В мережах з комутацією кіл кожне сполучення виділене наперед визначеній кількості корстувачів протягом певного періоду. Кожен користувач отримує наперед визначену ширину смуги. Метод часового мультиплексування (TDM) керує доступом до мережі. Телефонна система - це часто цитований приклад мережі з комутацією кіл.
Мережі з комутацією пакетів дозволяють кінцевим станціям динамічно використовувати спільне мережеве середовище і наявну ширину смуги. Пакети змінної довжини використовуються для більш ефективного та гнучкого передавання. Ці пакеті переміщаються (комутуються) між різними мережевими сегментами, доки не буде осягнене призначення. Техніка статистичного мультиплексування керує доступом до мережі в мережах з комутацією пакетів. Більшість поширених на сьогодні мереж (наприклад, Ethernet, Token Ring) є мережами з комутацією пакетів.
На відміну від мереж з комутацією пакетів, в яких переміщають пакети різної довжини, мережі з комутацією комірок переміщають частини інформації фіксованої довжини, які називають комірками. Спрощення комутації комірок придатне для впровадження до обладнання і внаслідок цього до високошвидкісної комутації. Комутація комірок є відносно новою технологією, яка швидко здобуває популярність. На сьогодні найбільш відомою технологією з комутацією комірок є ATM.
Кожна техніка комутації має свої переваги та недоліки. Наприклад, мережі з комутацією кіл пропонують користувачу виділену смугу, на яку не може посягнути інший користувач. З іншого боку, мережі з комутацією пакетів традиційно пропонують більшу гнучкість і використовують мережеву смугу більш ефективно, ніж мережі з комутацією кіл. Комутація комірок поєднує окремі аспекти комутації кіл і пакетів, підтримуючи мережі з низькими затримками і високою пропускною здатністю.
Рис. 2. Основні технології комутації.
DTE і DCE
Інтерфейс між термінальним обладнанням даних (DTE) і кінцевим обладнанням кіл (DCE) (яке інакше називають обладнанням комунікації даних) є одним з найбільш поширених у мережевій взаємодії. DTE, звичайно вбудоване в комп'ютер, термінал або раутер, діє як кінцеве обладнання для даної мережі. DCE, звичайно вбудоване в модем або в подібний пристрій, здійснює послуги синхронізації та комутації між DTE. Інтерфейс DTE/DCE і його відношення до WAN з комутацією пакетів показані на рис. 3.
Специфікації Канального рівня
В мережах з комутацією пакетів більшість інтерфейсів DTE/DCE складаються з компоненти Канального рівня і компоненти Фізичного рівня. Компонента Канального рівня визначає, який протокол доступу забезпечує зв'язок між, наприклад, раутером (DTE) і комутатором (DCE). Типові протоколи доступу Канального рівня включають X.25 LAPB, Frame Relay, ATM. Ці протоколи доступу детальніше описані нижче.
Специфікації Фізичного рівня
Специфікації Фізичного рівня забезпечують інформацію для чотирьох різних аспектів інтерфейсів Фізичного рівня: механічного, електричного, функціонального і процедурного. Механічні аспекти інтерфейсу Фізичного рівня включають специфіку з'єднувачів, призначення контактів, фіксатори з'єднувачів. Електричні аспекти включають рівні напруг, які визначають двійкові значення і електричні імпеданси. Функціональні аспекти специфікацій Фізичного рівня призначають функції (управління, дані, заземлення) окремим колам. Нарешті, процедурні аспекти визначають процедури, пов'язані з різними операціями із обміну даними.
Найбільш відомим інтерфейсом Фізичного рівня є рекомендований стандарт (RS)-232, який часто згадується під назвою EIA-232. Для міжнародного вжитку при з'єднанях кіл CCITT створив фізичну специфікацію, набагато простішу від RS-232; вона відома як V.24. Третім популярним фізичним інтерфейсом є RS-449 - наступник RS-232. RS-449 створений для уникнення фізичних обмежень RS-232, зокрема на довжину кабеля. Ще інший фізичний інтерфейс визначений специфікацією X.21, також створеною CCITT; вона включає загальні цілі специфікацій інтерфейсу DTE/DCE для синхронного передавання.
Рис. 3. Інтерфейс DTE/DCE.
Високошвидкісний послідовний інтерфейс (High-Speed Serial Interface - HSSI) є фактично промисловим стандартом, опрацьованим фірмами Cisco Systems і T3plus Networking (виготівниками DSU DS3/E3 і пристроїв управління шириною смуги). Функціонально HSSI здійснює ті ж завдання, що й повільніші послідовні інтерфейси, такі як V.35 і RS-232, які забезпечують інтерфейс до DCE для комунікації в глобальних мережах. HSSI стандартизований комітетом ANSI EIA/TIA TR 30.2.
Стандарт CCITT G.703 визначає передавальний інтерфейс, який загалом використовується надавачами телекомунікаційних послуг для високошвидкісних синхронних послуг. Цей інтерфейс використовують для послуг T1 та E1. Традиційно проміжний пристрій CSU/DSU забезпечує інтерфейс до послуг транспортної фірми. Недавно відзначено тенденцію до інтегрування функцій CSU/DSU у раутери.
В табл. порівняні різні аспекти найбільш популярних специфікацій Фізичного рівня.
Таблиця . Порівняння окремих популярних інтерфейсів Фізичного рівня.
Послуги без з'єднання і з встановленням з'єднання
Інтерфейс DTE/DCE визначає спосіб, у який осягають пакетні послуги. Певні пакетні послуги є безз'єднальними, тоді як інші базуються на віртуальному з'єднанні.
У пакетних послугах без з'єднання кожне передавання даних від джерела до призначення розглядається як незалежна автономна транзакція, тому адресна інформація мусить бути включена у кожен пакет. Адресна інформація використовується у кожному пристрої комутації. Таблиці комутації в цих пристроях повязують адреси призначення з наступними комутуючими пристроями вздовж шляху до призначення.
У пакетних послугах, орієнтованих на з'єднання, пара кінцевих станцій пов'язана з ідентифікатором сполучення. Кожен комутуючий пристрій створює таблицю, яка відображає ідентифікатори сполучень з портами відбуття. Коли рамка приймається, то пристій комутації аналізує ідентифікатор сполучення і доручає рамку до відповідного порта відбуття. Повний шлях до призначення визначається перед висиланням першої рамки.
Комутований багатомегабітний сервіс даних (Switched Multimegabit Data Service - SMDS) є прикладом безз'єднальних пакетних послуг. Прикладами пакетного сервісу із сполученням є X.25 і Frame Relay. Пакетні послуги із орієнтацією на сполучення може пропонувати тимчасове або постійне віртуальне сполучення, яке називають відповідно комутованим віртуальним колом (switched virtual circuit - SVC) і неперервним віртуальним колом (permanent virtual circuit - PVC).
Як SVC, так і PVC мультиплексуються у фізичних каналах, які спільно використовуються цими колами. PVC використовується, якщо використання лінії відпосно постійне, а SVC придатне при відносно спорадичному використанні лінії.
Технології пакетних послуг
X.25 була переважною технологією пакетних послуг у WAN протягом майже 20 років. Недавно були створені Frame Relay, SMDS та ATM, які будуть розглянені нижче.
X.25
Вступ до X.25
X.25 – це протокол комунікації з комутацією пакетів, опрацьований для обміну даними через глобальну мережу (WAN). Як поширений стандарт ITU-T, цей міжнародний протокол початково був опрацьований для мережевого середовища з низькошвидкісними “зашумленими” аналоговими лініями, наскрізними виявленням та корекцією помилок.
X.25 розвинувся завдяки зрослим потребам до сполучення дуже розподілених комп’ютерних систем, до гарантованої здатності взаємодії між продуктами різних виробників і максимально спільного використання мережевих ресурсів. Як головний стандарт для регламентації протоків даних через мережу з комутацією пакетів, протокол X.25 часто розглядають як віртуально ідентичний з пакетною комутацією. В мережі з комутацією пакетів дані поміщають у пакети, які пересилаються через мережу. Кожен пакет, крім даних, містить протокольну інформацію, яка забезпечує встановлення сполучення, керує потоком даних і завершує сполучення. X.25 дозволяє користувачам мережі встановлювати виклик на підставі стандартизованих адрес, подібних до тих, за якими поштова служба доручає листи. Пристрої, базовані на протоколі X.25, здійснюють виклик через віртуальні кола, які є логічними сполученнями між джерельною адресою та адресою призначення. Маючи здатність до доступу, яка може бути сконфігурована для індивідуального користувача або групи користувачів, замовники послуг X.25 можуть просто викликати один одного, вказуючи відповідну адресу призначення у запиті на виклик. Протокол дає можливість викликаному користувачу прийняти або скасувати виклик, а також переадресувати його третій стороні.
X.25 використовує протоколи трьох рівнів, які загалом відповідають найнижчим трьом рівням еталонної моделі OSI.
На Мережевому рівні дані форматовані у пакети. Форматування здійснюється через поділ даних на пакети відповідної довжини і додання заголовка протоколу X.25. Пакети даних включають номери послідовностей “пакет прийнятий” і “пакет висланий”, які забезпечують цілісність даних шляхом наскрізного виявлення помилок та їх корекції. Якщо виявлена перерва у послідовності номерів (тобто якщо пакет втрачений внаслідок шумів у лінії), то вузол комутації, який виявив помилку, здійснює запит на повторне пересилання послідовності пакетів. Усі пакети, прийняті після неправильного номера у послідовності, відкидаються. У результаті до призначення пересилається тільки правильна послідовність пакетів, що дозволяє ефективно осягнути надійний потік даних від джерела до призначення.
Оскільки X.25 керує потоком даних через мережу з комутацією пакетів, то вона може бути більш гнучкою, ніх мережа з комутацією кіл, оскільки використовує виділені кола для пересилання даних. При фіксованій ширині смуги виділене коло монополізує лінію навіть при відсутності трафіку. Натомість у мережі X.25 дані висилаються у спільну чергу, яка буферизується у передавальному каналі та пересилається, коли він звільнився. У сенсі статистичного мультиплексування X.25 може підтримувати багато віртуальних кіл через один фізичний зв’язок. Таким чином багато користувачів можуть спільно використовувати наявну смугу, що надає змогу значно більш гнучкого використання мережевих ресурсів усіма користувачами.
Вступ до X.25 включає операції постійних (PVC) та комутованих віртуальних кіл (SVC), однак практично комутовані віртуальні кола використовують значно ширше, ніж постійні. Хоч від появи X.25 обладнання користувачів та мережеві системи підтримували як PVC, так і SVC, та мережева тарифікація також забезпечується для обидвох, більшість користувачів X.25 використовують комутовані віртуальні кола, що дозволяє їм встановлювати та припиняти сполучення за власним бажанням.
Основною перевагою X.25 є здатність до надійної комунікації даних при використанні передавального обладнання у широкому діапазоні якісних характеристик. На відміну від технологій Frame Relay або ATM, які залежать від використання високоякісного цифрового обладнання, X.25 може оперувати як через аналогові, так і через цифрові канали.
Користувачами X.25 звичайно є великі організації, які мають багато географічно розсіяних пунктів і здійснюють інтенсивні комунікаційні операції у таких сферах, як фінанси, страхування, транспортування, комунальних послуг, роздрібної торгівлі. Наприклад, X.25 часто вибирають для таких застосувань, які не допускають помилок, як управління електростанціями або у банках, що здійснюють великомасштабні фінансові операції. Оскільки такі користувачі потребують гарантій можливості постійного і безпомилкового пересилання інформації до свої замовників, то X.25 є належним вибором. Типове значення коєфіцієнту успішних викликів, яке осягається для більшості послуг X.25, перевищує 99.5% і це обумовлює популярність цього протоколу у світі.
X.25 визначає інтерфейс для глобальних мереж з комутацією пакетів, які забезпечують SVC на вимогу і (звичайно) PVC. Щоб розпочати комунікацію, один комп'ютер викликає інший через запит на сесію зв'язку. Комп'ютер, який викликається, може сприйняти або відкинути сполучення. Якщо виклик сприйнятий, то дві системи можуть починати повнодуплексний обмін інформацією. Кожна сторона може завершити сполучення у будь-який час.
Специфікації X.25 (формально вони називаються рекомендаціями CCITT X.25) визначають взаємодію типу "пункт-пункт" між DTE і DCE. DTE під'єднуються до DCE, які у свою чергу з'єднуються з комутаторами (Packet-Switching Exchange - PSE) всередині мережі з комутацією пакетів (Packet-Switched Network або PSN - це інша назва мережі X.25) і, можливо, з іншим DTE. Відносини між об'єктами мережі X.25 показані на рис. 5.
Рис. 5. Модель X.25.
Термінали також можуть бути використані у послугах X.25 через використання трансляційного сервісу, який називають пакетним асемблером (Packet Assembler - PAD), який подає зібрані дані та команди PAD у пакети для передавання, а також приймає їх від під'єднаного пристрою. Операції інтерфейсу PAD-термінал, послуги, пропоновані PAD, і взаємодія з управління PAD-станція визначені рекомендаціями CCITT X.28, X.3 і X.29 відповідно.
Специфікації X.25 відображають Рівні 1 - 3 еталонної моделі OSI. Рівень 3 X.25 описує формат пакетів і процедури обміну пакетами між об'єктами Рівня 3. Рівень 2 X.25 (Link Access Procedure Balanced - LAPB) визначає рамкування пакетів для сполучення DTE/DCE. Рівень 1 X.25 визначає електричні та механічні процедури для активації та дезактивації фізичного середовища, яке з'єднує DTE і DCE. Відношення між рівнями X.25 і Рівнями еталонної моделі OSI показані на рис. 6.
Рис. 6. X.25 та еталонна модель OSI.
Термін "мережа X.25" є дещо обманливий. Актуальний протокол X.25 визначає, як DTE розмовляє з DCE. Комунікація всередині PSN не обов'язково використовує X.25, однак його вживання достатньо поширене. Однак, оскільки X.25 є найбільш відомим протоколом, вживаним у середовищі PSN, то термін "мережа X.25" вживається достатньо широко.
Однією з найважливіших особливостей X.25 є міжнародна природа цього протоколу. Специфікації X.25 контролюються країнами - членами ITU (колишній CCITT).
Канальний рівень X.25 (LAPB)
Подібно до протоколів Канального рівня, LAPB опрацьований для здійснення умов передавання, пропонованих фізичним сполученням і для перетворення його в канал, який може сприйматися вищими рівнями як вільний від помилок передавання. Процедури LAPB можна розділити на три частини: встановлення сполучення, обмін інформацією, припинення сполучення.
LAPB пов'язує номери послідовності з усіма інформаційними рамками. Один номер послідовності вживається для потоку, що висилається, другий передбачений для рамок, які приймаються. Підтвердження з'являються на напіврегулярній основі. Команди LAPB повинні бути підтверджені всередині певного періоду часу, інакше здійснюється повторне передавання рамок (ретрансмісія). Підтвердження LAPB і стратегія ретрансмісії добре придатні для сполучень, які схильні до помилок, однак ці процедури включають значну обробку і вносять суттєву затримку у передавання даних.
Мережевий рівень X.25
Рамка X.25 скомпонована із послідовності полів, як це показане на рис. 7. Тоді як Рівень 2 X.25 пов'язаний з рамкуванням і забезпеченням того, що інформація доручається від DTE до DCE без помилок, то Рівень 3 X.25 (Мережевий рівень X.25) відповідає за встановлення та обслуговування сполучення DTE/DTE.
Рис. 7. Рамка X.25.
Поле адресації X.25 у пакетах встановлення зв'язку забезпечує адреси DTE джерела та призначення. Коли DTE висилає пакет запиту зв'язку (Call Request) до свого DCE, то DCE розглядає адресу призначення, щоб визначити, як уявити пересилання пакету через X.25. Рекомендації CCITT X.121 визначають формати адрес джерела та призначення. Адреси X.121, відомі як міжнародні номери даних (International Data Numbers - IDNs), мають різну довжину і можуть досягати до 14 десяткових розрядів, хоч звичайно вони розширені до 15 розрядів для X.25. Перші 4 розряди в IDN називають мережевим ідентифікаційним кодом (data network identification code - DNIC). DNIC поділений на дві частини: перші 3 розряди визначають країну, а останні - власне PSN. Решта розрядів називають національними термінальними номерами (national terminal number - NTN), які використовуються для ідентифікації певного DTE в PSN. Формат адреси X.121 показаний на рис. 8.
Рис. 8. Формат адреси X.121.
Адресне поле X.121 потрібне тільки тоді, коли застосовується SVC, і звичайно тільки протягом встановлення сполучення. Коли сполучення встановлене, PSN може використовувати свій ідентифікатор сполучення, який називають ідентифікатором логічного каналу (logical channel identifier - LCI) для визначення конкретного віртуального кола для віддаленого DTE.
На практиці номери віртуальних кіл, наявні для використання для DTE, управляються через договори між користувачами DTE і адміністрацією PSN, укладені припершій передплаті користувача на послуги мережі. Цей договір також відображає кожне PVC на LCI.
Подібно до LAPB, Мережевий рівень X.25 забезпечує управління потоком. Однак, на відміну від LAPB, Мережевий рівень X.25 здійснює підтвердження як для локальних сполучень, так і для сполучень "кінець-кінець", хоч багато адміністраторів публічних PSN не допускають DTE для застосування підтверджень "кінець-кінець" внаслідок можливого впливу на експлуатаційні характеристики.
Комунікація в мережах X.25
Огляд
X.25 є ефективним в коштах методом мережевих систем у територіально великих областях, порівняльним з традиційними комутованими сполученнями, або з локальними мережами з віддаленими мостами, сполученими через виділені лінії. X.25 забезпечує всесвітні взаємні сполучення для міжнародних корпорацій.
X.25 надає можливість пересилання даних між віддаленими комп'ютерами. Він базується на рекомендаціях CCITT, які визначають стандарт протоколу доступу до мережі для під'єднання різних типів комп'ютерного обладнання до мереж даних з комутацією пакетів (packet-switched data network ~ PSDN). PSDN - це взаємоз'єднана система комутаційних вузлів, які надають можливість абонентам обмінюватися даними з використанням стандартного протоколу і технології комутації пакетів. Цей протокол звичайно придатний для комунікації між різними типами комп'ютерних систем і для доступу до публічних баз даних.
Як публічні, так і приватні PSDN можуть базуватися на протоколі X.25. Публічні мережі звичайно забезпечуються національними поштовими, телеграфними та телекомунікаційними організаціями (Post, Telegraph, and Telecommunications - PTT). Приватні мережі обслуговуються окремими корпораціями. Багато корпорацій, які використовують мережі X.25, мають потреби в комунікаціях між собою та з іншими компаніями, такими як ділери та агенти. Наприклад, мережа X.25 використовується в системі резервування авіаквитків.
Хоч окремі корпорації створюють приватні мережі, більшість компаній абонують публічні PSDN. Такі мережі переносять повідомлення, поділені на пакети, через кола, які спільно використовуються багатьма користувачами мережі. Одна фізична лінія до офісу може обслуговувати багато сполучень, які конкурують між собою. Пакет складається із послідовності даних і елементів управління у певному форматі, який завжди пересилається як цілість. Розмір мережевого пакету звичайно становить 128 байт, однак може змінюватися від 16 до 4096 байт. В X.25 байт називають октетом.
Комунікація X.25 може забезпечувати мережеві послуги для протоколів вищих рівнів, таких як System Network Architecture (SNA) and Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). Можна також безпосередньо вживати мережі X.25, застосовуючи команди xtalk або програмний інтерфейс застосувань (application programming interface - API), щоб писати власні застосування.
Термінологія для обладнання X.25
Терміни DTE, DCE і DSE вживаються як в протоколі X.25, так і до модемів із незначними відмінностями в значеннях. CCITT визначив ці терміни для X.25 таким чином:
DTE (Data-Terminal Equipment.) Комп'ютер, який використовує мережу для комунікації.
DCE (Data Circuit-Terminating Equipment.) Пристрій у точці доступу до мережі.
DSE (Data-Switching Equipment.) Вузол комутації в мережі з комутацією пакетів.
Примітки:
Кожен DTE повинен мати відповідний DCE.
DTE і DCE є функціональними визначеннями; вони не мусять відповідати особливим одиницям обладнання. Наприклад, окремий пристрій може бути DSE і також може забезпечувати багато інтерфейсів DCE.
X.25 не є протоколом, який діє від кінця до кінця. Рекомендації CCITT X.25 визначають стандартний протокол для інформаційного обміну в пакетному режимі між DTE і DCE (тобто, між індивідуальним обладнанням користувача і обладнанням надавача мережевих послуг).
Мережа складена з DCE і DSE, які маршрутують пакети даних через мережу до визначеного призначення. Шляхи, якими проходять дані користувача, можуть бути різними для кожного пакету. У більшості випадків DTE сполучене з DCE у деякій формі мережі. В небагатьох випадках дві системи можуть бути взаємоз'єднані більш безпосередньо, без проміжної мережі; тоді одна система діє як DCE на Канальному рівні. Таке використання не є поширеним, бо воно обмежує гнучкість протоколу і погіршує експлуатаційні характеристики.
Операції та обслуговування DCE і DTE відносяться до компетенцій мережевого провайдера. Якщо сполучення між двома DSE переривається, то провайдер повинен перемаршрутувати трафік. X.25 не визначає ані маршрути через мережу, ані протоколи, які працюють всередині мережі.
На рис. показані елементи мережі даних з комутацією пакетів.
------------------------------------------------------------------------
Рівні X.25
Several models have been used to specify how networks work. One of the most common of these conceptual models is the International Standards Organization's Open System Interconnect (OSI) Reference Model , also referred to as the OSI 7-layer model . The OSI model numbers the seven layers, or levels, beginning at the lowest (physical) level, as follows:
Для опису того, як працює мережа, можна використовувати різні моделі. Найбільш поширеною є семирівнева еталонна модель OSI:
7 Застосування
6 Подання
5 Сесія
4 Транспорт
3 Мережа
2 Канал даних
1 Фізичний рівень
Рівні 1-3 залежать від типу мережі і відрізняються між собою залежно від застосованої фізичної мережі. Рівні 4-7 не залежать від типу мережі і виконують функції вищого рівня. Протокол X.25 має три рівні, які відповідають Рівням 1,2 і 3 моделі OSI:
Протокол X.25 достатньо складний для встановлення.
Фізичний рівень
Фізичний рівень активує, обслуговує і дезактивує фізичні кола між DTE і DCE. Фізичний рівень впроваджений у драйвер STREAMS (ПОТОКИ) і здійснює такі функції:
Активує та дезактивує фізичні кола з використанням електричних сигналів.
Обслуговує характеристики ліній виділеного інтерфейсу.
Відзначає дефекти вхідних рамок HDLC, такі як рамки неправильної довжини.
Дозволяє конфігурування пристроїв з автовикликом (auto call units - ACU) для систем з комутованими сполученнями X.25.
Це впровадження підтримує три фізичні інтерфейси: V.24, V.35 і X.21bis.
Канальний рівень або рівень рамок
Пакетний рівень продукує пакети X.25 для встановлення зв'язку і пересилання даних. Всі ці пакети пересилаються до рівня рамок для передавання локальними DCE. Рівень рамок використовує процедуру доступу до сполучення для гарантування, що дані та інформація для управління акурвтно пересилаються через фізичні кола між DTE і DCE. Він передбачає процедури відновлення і базується на підмножині протоколу HDLC, яка називається LAPB. Це синхронний і повнодуплексний протокол. Як тільки сполучення встановлене, кожна станція може пересилати інформацію без очікування дозволу від іншої.
У HDLC всі команди, відповіді та дані пересилаються в рамках. Кожна рамка має заголовок, який містить адреси та інформацію для управління, і кінцівку, яка містить контрольну послідовність рамки. Звичайно її не розгядають ври застосуванні X.25.
The three types of frames are:
Три типи рамок X.25 - це:
I Information frames (інформаційні рамки). Ці рамки переносять дані користувача і пронумеровані послідовно. Всі пакети X.25 переносяться всередині I-рамок.
S Supervisory frames (контрольні рамки). Ці рамки пронумеровані послідовно і контролюють зв'язок, забезпечуючи такі функції:
Підтвердження I-рамок.
Запит на повторне передавання (ретрансмісії) I-рамок.
Запит тимчасове припинення пересилання I-рамок.
U Unnumbered frames (ненумеровані рамки). Ці рамки описують режими операцій, таких як команди Set Asynchronous Balanced Mode (SABM).
Пакетний рівень
Протокол пакетного рівня визначає, як X.25 керує викликами і пересиланням даних між системами. Існює багато мереж, які використовують X.25, і певна їх кількість взаємозв'язані. Кожна система, під'єднана до мережі, має адресу, яка ідентифікує її, і ця адреса використовується, коли запитується сполучення від локальної системи до віддаленої системи.
Коли в системі зінстальовано X.25 і здійснено абонування, то надавач мережевих послуг підтримує різні види конфігураційної інформації. Ця інформація використовується для конфігурування програмного забезпечення X.25. Можуть бути під'єднані одна або більше ліній X.25 і для кожної лінії може бути сконфігурований порт X.25.
Пропускна здатність до пересилання даних лінії X.25 може спільно використовуватися певною кількістю різних сесій. Максимальна кількість абонувань базується на абонуванні мережі та пропускній здатності обладнання і програмного забезпечення DTE. Кожну сесію називають віртуальним колом. Віртуальне коло - це коло між локальною та віддаленою системами, однак колм може бути маршрут, комутований в мережі. Елементом мережевого абонування, який обмежує кількість окремих віртуальних кіл, можливих для використання, є кількість абонованих логічних каналів. Кожне віртуальне коло займає логічний канал на період часу, коли воно активне.
Логічні канали
Логічні канали - це комунікаційні шляхи між DTE і їх DCE. Для 15 одночасних сполучень через мережу мережа повинна забезпечити 15 логічних каналів. Правильні номери логічних каналів лежать в межах від 1 до 4095 (логічний канал 0 звичайно резервують для діагностики). Мережевий провайдер призначає певні логічні номери каналів і кожен номер повинен бути узгоджений між DTE і його DCE. Наприклад, DTE, сконфігурований на використання логічних каналів 51-58, не може комунікуватися з DCE, який використовує логічні канали 3002-3009. Однак, якщо DTE комунікується з іншим DTE черех мережу даних з комутацією пакетів (PSDN), то номери логічних каналів DTE не мусять бути узгоджені. Логічний канал не існує від кінця в кінець і мережі; він мусить тільки бути узгоджений між кожною парою DTE/DCE, як показано на рис. (Logical Channels and Virtual Circuits).
Віртуальні кола
Коли прикладна програма (застосування) користувача починає сесію з іншим DTE в мережі, то встановлюється віртуальне коло від одного DTE до іншого через DCE в мережі. Для вихідного виклику система, яка розпочала виклик, автоматично вибирає вільний канал. Коли вхідний виклик прийнято, локальний DCE системи вибирає канал. Кожне застосування, яке виконується між двома станціями, потребує вживати віртуальне коло. Існують два види віртуальних кіл: неперервні (Permanent Virtual Circuit - PVC) і комутовані (Switched Virtual Circuit - SVC), з яких більш поширене використання SVC. Звичайно при вживанні SVC непотрібно знати номер логічного каналу, який використовується; програмне забезпечення X.25 гарантує, що дані з конкретної сесії будуть пересилатися через придатне віртуальне коло. Номер логічного каналу даної сесії потрібно знати, коли вживається PVC або коли здійснюється трасування трафіку в лінії X.25.
Окремі застосування мультиплексують власні сполучення через віртуальні кола. Наприклад, в AIX, як тільки для TCP/IP встановлене віртуальне коло між двома комп'ютерами, весь трафік TCP/IP між цими комп'ютерами буде проходити через це коло.
Важливо, щоб діапазон віртуальних кіл, який вживається для конфігурування, був узгоджений з діапазоном, визначеним мережевим провайдером.
Нерерервні віртуальні кола
Неперервні віртуальні кола конфігурують для узгодження з абонуванням (subscription) від мережевого провайдера. Абонування постійно конфігурується, так що PVC, які займають певну локальну комунікаційну мережу (local communications network - LCN) з'єднуються з віддаленими комп'ютерами через визначену LCN віддаленого комп'ютера. Це дозволяє зберігати час встановлення, бо виділяє канал до конкретної віддаленої системи, однак робить PVC менш гнучкими і менш придатними для використання.
Комутовані віртуальні кола
Комутоване віртуальне коло (SVC) - це віртуальне коло, яке існує тільки на час тривання виклику, діючи подібно до сполучення через телефонну мережу. Існують три типи логічних каналів для SVC:
Вхідне. DTE може тільки приймати виклики у цьому каналі.
Вихідне. DTE може тільки ініціювати виклики в цьому каналі.
Двостороннє. DTE може як приймати, так і ініціювати виклики в цьому каналі.
Ці типи каналів є значимі тільки протягом встановлення виклику. Як тільки віртуальне коло встановлене, то завжди здійснюється двостороння комунікація. Звичайно використовують тільки двосторонні SVC. Однак, якщо вживається більше, ніж один тип, то CCITT встановлює, що номери логічних каналів повинні призначатися з дотриманням такої ієрархії (від найнижчого логічного каналу до найвищого):
PVC.
Вхідне SVC.
Двостороннє SVC.
Вихідне SVC.
Якщо система має тільки двосторонні SVC, то можливо, що певний заданий час всі вони вживаються для вхідних викликів. Якщо здатність здійснювати вихідні виклики мусить бути гарантована, то таке тільки вихідне SVC повинне забезпечити таку функцію.
Адреси мережевих користувачів
Кожна система в мережі X.25 має адресу для ідентифікації, яку надає провайдер мережі. Щоб ця адреса була унікальною серед різних мережевих провайдерів і серед різних країн, специфікація X.121 визначає міжнародну схему нумерації, яка дозволяє отримати унікальну адресу DTE. Таку адресу називають адресою користувача мережі (Network User Address - NUA). Для комунікації між системами потрібно, щоб NUA віддалених систем були відомі.
Більшість публічних мереж використовують стандарт адресації X.121 для створення NUA. При цьому NUA складається з таких частин:
ідентифікаційного коду мережі даних (Data Network Identification Code - DNIC);
національного кінцевого номера (National Terminal Number - NTN).
Ідентифікаційний код мережі даних
Ідентифікаційний код мережі даних (DNIC) складається із чотирьох цифр, які включають:
код країни (Data Country Code - DCC); перша цифра ідентифікує світову географічну зону, друга та третя цифри ідентифікують конкретну країну.
код публічної мережі даних (Public Data Network Code - PDN); четверта цифра DNIC ідентифікує конкретну PDN.
Примітка: оскільки обмеження до однієї цифри дозволяє визначити тільки 10 PDN всередині країни, то США отримали дозвіл CCITT на використання однієї цифри для DCC і двох цифр для PDN.
Національний кінцевий номер
Нижчевказаний DNIC має 10 цифр, виділених для PDN. Немає правил, як повинні бути встановлені національні кінцеві номери. Більшість PDN резервують останні дві цифри як опційну підадресу для абонента X.25. Для NTN, де комунікація здійснюється між даними мережами, це часто задане як NUA системи. Опційна субадреса не обробляється PDN, але наявна для ідентифікації a finer granularity адрес віддаленої системи. DNIC звичайно використовується тоді, коли віддалена система належить до іншої мережі, ніж система, що здійснює виклик.
Нижче показана структура мережевої адреси користувача (NUA) включно з двома цифрами для субадреси.
Стандарт адресації X.121 також визначає одноцифровий опційний префікс для міжнародного виклику. Якщо виклик здійснюється з-поза меж PDN, то префікс непотрібний. Максимальна довжина NUA становить 15 цифр.
Ретрансляція рамок (Frame Relay)
Загальні відомості
Frame Relay - це швидка технологія пакетної комутації, яка має незначну функціональність і тому є потенціально дуже швидкою, якщо більшість функцій уведено в програмне забезпечення. Frame Relay була опрацьована і впроваджена з двома припущеннями:
основна передавальна інфраструктура (тобто кабелі) має високу якість, тобто викликає мало помилок (BER=10-8..10-10);
кінцеві пристрої мають високий рівень інтелектуальності, тобто, якщо помилки винакають при передаванні, то кінцеві пристрої повинні виправити цю ситуацію.
Frame Relay є протоколом Рівня 2. Багато функцій, які є типовими для протоколів Рівня 2 OSI (такі, як впроваджені до протоколу HDLC), не були впроваджені також до Frame Relay. Frame Relay має такі характеристики:
Відсутність управління потоком: якщо комутатор Frame Relay перевантажений занадто великим трафіком, то рамки, позначені як "можливі до відкидання" будуть відкинені. Звичайно це рамки, які перевищують CIR, узгоджений між кінцевим користувачем і надавачем послуг Frame Relay.
Відсутність виправлення помилок: протокол Frame Relay має схему виявлення помилок (яка складається з перевірки поля FCS). Однак, якщо в рамці виявлена помилка, вона просто відкидається і не здійснюється жодної акції від мережі Frame Relay. Втрата рамок і подальше виправлення помилок здійснюється кінцевими пристроями (наприклад, через TCP).
Дуже незначний контроль перевантаження: протокол Frame Relay визначає використання за вимогою бітів BECN і FECN. Біт BECN повідомляє передавач щодо потенційної можливості перевантаження на комутаторі Frame Relay. Біт FECN інформує приймач щодо можливого перевантаження. Однак кінцеві пристрої можуть вибрати повне ігнорування цих позначок. Важливо відзначити, що біти FECN і BECN можуть бути використані тільки коли вони "вкладені" в інший трафік користувача. Це особливо критичне стосовно BECN, бо вимагає від даних користувача протікати такод у напрямку, протилежному до даних передавача.
Магістральні мережі Frame Relay
Стандарти Frame Relay визначають тільки функції інтерфейсу користувач-мережа (User-Network Interface - UNI) та інтерфейсу мережа-мережа (Network-Network Interface - NNI). Внутрішнє функціонування мережі Frame Relay залежне від виготівника. Одне впровадження, визначене виробником, може, наприклад, включати широке використання механізмів виправлення помилок (з повідомленнями про підтвердження, як це впроваджено у традиційних протоколах Канального рівня, таких як HDLC), виявляти, коли передавальна інфраструктура схильна до помилок, тоді як інше впровадження може повністю опиратися на спрощеннях Frame Relay, тобто здійснювати тільки перевірку наявності помилок і відкидати пошкоджені рамки. Будь-яка мережа Frame Relay, однак, має ряд спільних характеристик:
Ширина смуги може спільно використовуватися на "чесній" основі, тобто абонент малого CIR не може використовувати всю смугу, якщо він її потребує, а абонент високого CIR не може мати монополії на використання смуги в мережі.
Трафік управління мережею може бути так низький, як це тільки можливе в магістральній мережі, з метою надати якомога більше ширини смуги абонентам CIR.
Мережа може бути здатна автоматично перемаршрутувати трафік, якщо окрема магістраль (наприклад, сполучення між двома вузлами) пошкоджене. Мережі, які мають такі функції перемаршрутування, оперують на Рівні 3 моделі OSI, тобто внутрішньо Frame Relay не пряцює як чистий Рівень 2, оскільки такі функції вводять використання певних видів протоколів раутінгу. Однак в дійсності це не відноситься до трафіку кінцевих користувачів, які оперують тільки на Рівні 2. Такі мережі можуть вживати концепцію м'яких неперервних віртуальних кіл (soft permanent virtual circuits - SPVCs), тобто зовні коло (PVC) виглядає встановленим на неперервній основі, тоді як внутрішньо воно базується на SVC.
Можна визначити різні рівні пріорітетів всередині мережі, не рахуючись з конкретними значеннями CIR. Ці різні пріорітети можуть бути трансльовані через різні рівні послуг. Frame Relay Forum тепер працює над стандартом, який повинен надати комутаторам Frame Relay можливість пріорітетизувати різні типи трафіку, так як це визначено в ATM (підтримка різних класів послуг).
У випадку, коли раутінг здійснюється у внутрішній мережі, тобто для перемаршрутування внаслідок відмов або для встановлення SVC, може бути потрібно впровадити такі функції раутінгу, які можуть гарантувати певний рівень послуг, тобто, можуть гарантувати, наприклад, максимальну величину затримки від кінця до кінця.
Структура рамки
Структура рамки Frame Relay показана на рис. .
Рис. . Структура рамки Frame Relay.
Позначення на рисунку мають такий сенс:
DLCI: Data Link Control Identifier ~ ідентифікатор управління каналом. Ідентифікує конкретне сполучення між двома вузлами Frame Relay. Важливо відзначити, що значення DLCI є значимим тільки локально, тобто значення може бути змінене від одного сполучення до іншого вздовж PVC.
C/R: Command/Response Bit ~ біт команда/відповідь.
EA: Extended Address Bit ~ біт розширеної адреси. Вказує довжину DLCI. Якщо біт EA встановлений в 1, то подальші значення DLCI розміщені у насвтупних октетах. Стандарт визначає значення 2-октетне, 3-октетне і 4-октетне адресні поля для DLCI.
FECN: Forward Explicit Congestion Notification ~ повідомлення про перевантаження у прямому напрямку. Повідомляє приймальну станцію про перевантаження. Біт FECN може бути висланий лише як частина рамки користувача.
BECN: Backward Explicit Congestion Notification ~ повідомлення про перевантаження у зворотньому напрямку. Повідомляє передавальну станцію про перевантаження. Біт BECN може бути висланий тільки як частина рамки користувача, тобто BECN може використовуватися тільки коли приймальна станція висилає дані до передавальної станції. Якщо приймальна станція неактивна, то біт BECN не може бути використаний Біт FECN може вживатися тільки приймальною станцією для управління трафіком, який висилається назад до початкового передавача, що значить, що FECN не може бути використаний для зменшення перевантаження, обумовленого передавальною станцією. Біт BECN має на увазі, що трафік протікає назад від приймача до передавача (тобто відповіді або підтвердженн...
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора