3 Информационно-технические основы построения сетей. 3. 1 Общие характеристики трафика. Виды трафика 2 Эталонная модель взаимодействия открытых систем 3 Сетевые протоколы и стандарты
 Скачать 419.5 Kb.
|
|
Процесс глобализации электросвязи вызван необходимостью обмена информацией внутри постоянно расширяющегося пространства: от населенного пункта к стране, континенту, затем в пределах земного шара. Одним из направлений глобализации является интеграция российских сетей и систем электросвязи в глобальное информационное пространство. Для глобализации сетей необходима интеграция систем передачи, коммутации, сигнализации, адресации, управления и биллинга. Глобализация вытекает из идеи создания глобальной информационной инфраструктуры (ГИИ). И, наконец, стандартизация. Базовыми документами являются стандарты и поскольку система электросвязи России должна гармонично объединиться с мировой, то и российские стандарт должны быть как можно ближе к мировым. На этом пути в настоящее время, к сожалению, возникают большие трудности. Это связано с тем, что за последние десятилетия наряду со стандартами МСЭ появились стандарты, которые в ряде случаев значительно различаются (например, рекомендации стандартов МСЭ и ETSI на параметры качества услуг технологии ATM и нормы на них). Области интеграции многообразны и охватывают всю электросвязь, выходя и за ее пределы. В качестве физической среды передачи современная связь использует эфир (РРЛ, КВ. УКВ, ИСЗ) и направляющие системы (кабели и ВОЛС). Эти среды применяют для образования каналов электросвязи с помощью систем передачи. Высокая стоимость линий связи требует от разработчиков телекоммуникационного оборудования стремиться к увеличению пропускной способности систем связи. Это достигается путем интеграции каналов и служб связи. На рисунке 3.3 показаны области интеграции в элетросвязи.  Рис. 3.3 Области интеграции В настоящее время наиболее эффективной формой интеграции каналов является одновременная передача по цифровым каналам сигналов текстовой, аудио и видеоинформации. Способы коммутации каналов (КК) связи разделяются на два класса: без накопления и с накоплением коммутируемых объемов информации в устройствах коммутации (УК). Такое разделение не носит принципиального характера, но существенно сказывается на характеристиках системы. Коммутация без накопления является частным случаем коммутации с накоплением, когда объем памяти равен нулю. Коммутация без необходимости наличия памяти в УК получила название коммутации каналов или быстрой коммутации каналов (БКК). Коммутация при наличии памяти в УК имеет несколько алгоритмов в зависимости от длины коммутируемого отрезка сообщения: коммутация сообщений (КС), коммутация пакетов (КП), ячеек (коротких пакетов одной длины) - быстрая коммутация пакетов (БКП). Следует отметить, что в процессе развития происходит сближение различных алгоритмов коммутации и, в конечном счете, они интегрируются в БКК или в БКП, позволяющие передавать все виды информации с высоким качеством. В настоящее время наиболее эффективной системой коммутации считается коммутация коротких пакетов-ячеек сообщений мультимедиа, передаваемых но широкополосным цифровым системам передачи (ЦСС). В принципе сеть электросвязи должна быть безразлична к виду передаваемой информации и к требованиям, предъявляемым к ней передаваемыми сигналами. На практике же, разные сет, как правило, рассчитывались на передачу сигналов только одного вида связи. Развитие новых видов связи не всегда и не сразу сопровождается появлением соответствующих сетей, и в течение некоторого времени сети используются и для передачи другого вида. Уже давно создаются сети, предназначенные как для телефонной связи, так и передачи сигналов данных и телематических служб (ISDN), а в последние годы строится все больше сетей, которые можно назвать интегральными, так как они изначально создавались для передачи всех типов информации (например, сети ATM). Другим вариантом интеграции является поглощение одних сетей другими. Типичным примером является происходящий процесс перевода передачи телеграфных сообщений с телеграфных сетей на сети ПД (СПД). Интеграционные процессы в сетях связи происходят и по другим направлениям. Например, слияние сетей общего пользования и частных, городских и локальных (объединяемых принципами цифровизации, использованием однотипных каналов и методов коммутации), интеграция внутри одной сети разных систем передачи, алгоритмов, физических сред и технологий. Наиболее наглядным примером интеграции телекоммуникационных и компьютерных сетей служит сеть Internet. Развивается тенденция полного слияния сетей всех классов на основе технологии распределенной обработки информации (рис. 6.3). Интеграция оконечных абонентских терминалов (АТ) обоснована стремлением многих пользователей получать услуги разных видов связи с помощью единого терминала. Интеграция абонентских устройств стала возможной с появлением и развитием ПК. Она идет в двух направлениях: получение услуг разных служб и доступ к разным типам сетей. Успешная реализация многофункциональных терминалов возможна на 6aзе международных стандартов (МС), представленных рекомендациями МСЭ серии Н. К примерам интеграции служб следует отнести: объединение служб передачи коротких сообщений (SMS) со службами мобильной телефонии - цифровыми системами сотовой связи (GSM, CDMA, TDMA); интеграция трех видов ЭП: речевой, факсимильной и текстовой; интеграция служб традиционной и пакетной телефонии, существующая за рубежом уже несколько лет и появившаяся в России в середине 1990 года; интеграция всех видов служб: аудио, видео, данных, реализуется на основе технологии ATM. Наряду с интеграцией служб электросвязи происходит интеграция отдельных устройств. Примером может служить: аппаратура, выполняющая функции узла передачи данных по рекомендациям МСЭ Х.25, сборщика-разборщика пакетов (СРП) по рекомендации МСЭ Х.З и узла ретрансляции кадров по рекомендации МСЭ X.36; оборудование, совмещающее функции УАТС и интеллектуализацию функций офисного сервиса; устройства коммутации, которые обеспечивают одновременную телефонную передачу по традиционным СКК и по СПД с коммутацией пакетов; комплексные системы ATM, включающие оборудование коммутации, сетевые и терминальные адаптеры, оборудование управления. Начало процесса интеграции относится ко времени, когда в системах передачи использовалось пространственное разделение, а в системах коммутации - пространственное распределение сигналов. Затем в системах разделения стати применяться более экономичные принципы частотного и временного разделения, а системы распределения оставались пространственными. В конечном счете, интеграционный принцип возобладал на основе временного разделения и распределения информации. Интеграция теперь базируется на единстве технологий: общими стали не только принципы, но и их реализация. Развитие систем компьюторно – теефонной интеграции (КТИ) тесно связано с тем, что средства связи намного повышают эффективность, при использования компьютеров и расширяют их возможности, а компьютеры широко используются во всех средствах связи. Они имеют единство цели (сбор, передача и обработка информации), формы предоставления информации и технической базы (продукты микроэлектроники), теории (теория информации, кибернетика). Системы связи и вычислительные системы дают наибольший эффект при укрупнении; объединение потоков информации приводит к улучшению использования каналов, повышению надежности и живучести сетей. Эта интеграция, а также интеграция ЭБ и основных компонентов устройств систем передачи и управления породила интенсивный процесс слияния фирм-производителей ВТ и фирм-производителей техники связи. К причинам, ускоряющим процесс интеграции, можно отнести процесс либерализации электросвязи, ее динамичное развитие, увеличивающаяся конкуренция на рынках. Процессы интеграции идут с все нарастающей скоростью, особенно в последнее десятилетие. Причины этого заключены в бурном развитии микроэлектроники, ВТ и технологии BOЛC. На этой базе создаются новые устройства связи, позволяющие интегрировать как системы передачи и коммутации, так и сети и службы связи, включая терминальные устройства. Ускорение этого процесса также идет благодаря удешевлению и повышению производительности ВТ и технологии ВОЛС. Вопросы к разделу: Укажите основные информационно-технические характеристики транспортной сети. Перечислите основные понятия теории массового обслуживания. Какие виды трафика передаются по современной цифровой сети связи? Укажите скорость в кбит/с при передаче различных видов информации. Перечислите общие характеристики трафика для различных видов информации. Укажите основные характеристики мультимедийного трафика. Что такое “открытая” система? Перечислите уровни модели взаимодействия открытых систем. Какие функции выполняются третьим уровнем модели взаимодействия открытых систем? Что понимается под протоколом обмена сообщениями? Какие услуги физический уровень предоставляет канальному уровню? Перечислите протоколы глобальных вычислительных сетей. В чем заключается универсальность цифровой сети связи? Почему стек протоколов TCP/IP является универсальным средством для межсетевого взаимодействия? Какой уровень модели взаимодействия открытых систем рассматривается как средство построения мультисервисных сетей? Перечислите основные направления процессов интеграции в электросвязи. Укажите области интеграции в электросвязи. Обоснуйте тезис «Интеграция – закономерность развития электросвязи на современном этапе? Список литературы: Лившиц Б.С., Пшеничников А.П., Харкевич А.Д. Теория телетрафика. – М.: Связь, 1979. – 223 с. Шмалько А.В. Цифровые сети связи. Основы планирования и построения. – М.: Эко-Трендз, 2001. – 282 с. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Построение сетей интегрального обслуживания. – Л.: Машиностроение, 1990.– 331 с. Семенов Ю.В. Проектирование сетей следующего поколения. – Санкт- Петербург: Наука и техника, 2005. – 239 с. Телекоммуникационные системы и сети. Том 3. Мультисервисные сети. Под ред.В.П. Шувалова. – М.: Горячая линия – Телеком, 2005.– 588 с. Будылдина Н.В. Протоколы компьютерных сетей и сетевые операционные системы. Учебное пособие. – Екатеринбург: УРСИТИ, 2003.– 265 с. Битнер В.И. Принципы и стандарты межсетевого взаимодействия. – Новосибирск: Веди, 2006. – 238 с. Битнер В.И. Качество услуг электросвязи и его оценка. – Новосибирск: СибГУТИ, 2000. – 45 с. Ревелова Э.Б., Копытко О.И. Влияние трафика Internet на телефонную сеть. Вестник связи. – 2007. - №7. - С. 12-16. Кох Р., Яновский Г. Эволюция и конвергенция в электросвязи.-М.: Радио и связь, 2001. – 280 с. Шувалов В.П. Оборудование Alcatel для сетей нового поколения. – Новосибирск: издательство “Веди”, 2004. – 249 с. Иванова Т.И. Корпоративные сети связи. - М.: Эко – Трендз, 2001. – 282c. Глоссарий Основные характеристики сети связи: пропускная способность транспортных магистралей или базовые скорости передачи; объем входящего и исходящего трафиков в сетевых узлах; суммарный трафик в сетевых трактах и магистралях сети; надежность или коэффициент готовности сети в целом. Основные требования к сетям связи при планировании: необходимую полосу пропускания; расширяемость и масштабируемость сети; управляемость сети; интеграцию различных видов трафика; совместимость аппаратуры ЦСП и коммутации; резервирование сетевых трактов и каналов; наивысшие надежность и готовность сети. Основные понятиями теории массового обслуживания: дисциплина обслуживания; потоки заявок (трафик); законы распределения времени обслуживания одним каналом; вероятности отказов в обслуживании; среднее время ожидания в очереди на обслуживание; пропускная способность системы обслуживания. Простейший поток (трафик) - это стационарный и ординарный поток без последействия Распределение Пуассона – математическая модель простейшего потока E/n – коэффициент использования канала в пучке соединительных линий Дисциплина обслуживания – характеризует взаимодействие потоков вызовов с системой распределения информации Дисциплина обслуживания с потерями (явными)– дисциплина обслуживания, при которой, поступающий на коммутационную систему вызов, получая отказ в обслуживании, покидает систему и в дальнейшем не оказывает на систему никакого влияния Дисциплина обслуживания с ожиданием (с условными потерями) – дисциплина обслуживания, при которой, поступающий на коммутационную систему вызов, получая отказ в обслуживании, не теряется, а обслуживается с ожиданием Комбинированная система обслуживания – дисциплина обслуживания, при которой часть поступающих на коммутационную систему вызовов, обслуживается с явными потерями, а другая часть с условными потерями, ограниченными по какому – либо признаку Вероятность отказа в обслуживании – количественная мера качества обслуживания вызовов Дисциплина обслуживания с приоритетами – дисциплина обслуживания, при которой, поступающие на коммутационную систему вызовы, делятся на категории и вызовы более высокой категории при обслуживании имеют преимущества (приоритеты) перед вызовами более низкой категории Пропускная способность системы обслуживания – интенсивность обслуженной коммутационной нагрузки при заданном качестве обслу-живания Транзакция – операция ввода – вывода в файловой системе Коэффициент пачечности трафика – отношение максимального к среднему значению трафика соответствующего сервиса Открытая система – система, которая реализует спецификации на интерфейсы, услуги и форматы данных, достаточные для того, чтобы обеспечить следующие возможности: переносимости прикладных программ, разработанных должным образом, с минимальными изменениями на широкий диапазон типов систем; взаимодействия с другими приложениями на локальных и удаленных платформах; взаимодействия с пользователями в стиле, облегчающем им переход от системы к системе. Уровни Открытой системы: Уровень 1 – физический Уровень 3 - сетевой Уровень 4- транспортный Уровень 5 – сеансовый Уровень 6 – представительный Уровень 7 – прикладной Протокол – правила и соглашения по ведению диалога между одинаковыми уровнями двух открытых систем V.24 – стандарт МСЭ v.24.Содержит описание цепей между оконечным оборудованием данных и аппаратурой передачи данных Х.25 – транспортный протокол, используемый в сетях с коммутацией пакетов HDLC – высокоуровневое управление каналом передачи данных. Стандартизованный протокол для сети ПД. SLIP (Serial Line Internet Protocol) – протокол последовательного межсетевого обмена PPP (Point-to-Point Protocol) – протокол связи “точка – точка” Frame Relay – технология трансляции кадров для взаимодействия удаленных локальных сетей TCP/IP – стек протоколов сети Internet RIP – протокол обмена маршрутной информацией OSPF – протокол сетевой маршрутизации с предпочтением кратчайших путей ICMP – пртокол обмена управляющими сообщениями. Протокол стека протоколов TCP/IP UDP – дейтаграммный протокол пользователя Telnet – телекоммуникационная сеть FTP – протокол передачи файлов TFTP – простейший протокол передачи данных SNMP – простой протокол сетевого управления HTTP – протокол передачи гипертекста Token Ring – технология сети ПД с кольцевой структурой FDDI – волоконно – оптический интерфейс распределенния данных Ethernet – технология сети передачи данных Eternet со скоростью до 10Мбит/c Fast Ethernet – технология сети передачи данных Eternet со скоростью до 1Гбит/c Gigabit Ethernet – технология сети передачи данных Eternet со скоростью до 10Гбит/c |