Главная страница
Навигация по странице:

  • Вопросы темы: 1.Методы маршрутизации.2.Методы коммутации. Вопрос 1. Методы маршрутизации.

  • Селективная

  • Вероятностная маршрутизация

  • Адаптивная маршрутизация

  • № итерации 1 2 3 4 5 6 7 8 9 b3,a3c1,a d8,c5,b

  • Вопрос 2. Методы коммутации.

  • Коммутация Блоков (КБ), Каналов (КК), Пакетов (КП), сообщений. Коммутация сообщений

  • Смешанная, сквозная коммутация и коммутация с запоминанием. Смешанная коммутация

  • Коммутация с запоминанием

  • Ретрансляция кадров и ячеек.

  • Ретрансляция кадров (frame relay)

  • Ретрансляция

  • Матричный коммутатор и баньяновая сеть (интегральная коммутация). Матричный коммутатор

  • Вопросы для самопроверки

  • Материал. Литература по теме Тема Циклические и узловые подсети Вопрос Циклическое кольцо


    Скачать 3.12 Mb.
    НазваниеЛитература по теме Тема Циклические и узловые подсети Вопрос Циклическое кольцо
    Дата01.01.2023
    Размер3.12 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаМатериал.pdf
    ТипЛитература
    #870087
    страница7 из 19
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   19
    Тема 8. Методы маршрутизации и коммутации информационных
    потоков
    Цели и задачи изучения темы:

    Изучить различные методы маршрутизации и коммутации.

    Сравнить преимущества и недостатки коммутации: каналов, сообщений, пакетов.


    Получить представление о матричном коммутаторе и баньяновой сети систем.
    Вопросы темы:
    1.
    Методы маршрутизации.
    2.
    Методы коммутации.
    Вопрос 1. Методы маршрутизации.
    Маршрутизация – это процесс определения в коммуникационной сети пути, по которому вызов либо блок данных может достигнуть адресата.
    Маршрутом в информационной сети именуют путь, по которому осуществляется передача данных из одного порта в другой. Наиболее удобной формой представления маршрута является граф. Маршрутизация обеспечивает преобразование адреса объекта назначения в перечень каналов, по которым этот блок следует к адресату.
    Маршрутизация является распределенным процессом и выполняется всеми узлами коммутации сети с маршрутизацией данных. Для этого каждый узел определяет канал, по которому необходимо направить вызов либо блок данных. Выполняя такие действия, в каждом узле обеспечивается передача вызова либо блока данных от системы-отправителя к системе-адресату, по оптимальному маршруту как это показано на рисунке 49. Маршрут изменяется в зависимости от выхода из строя отдельных каналов, их загрузки и протяженности.
    Рис. 49. Схема выбора оптимального маршрута
    На рисунке 49 стрелками показаны возможные направления передачи данных через коммуникационную сеть от абонентской системы А до абонентской системы B. При коммутации каналов прокладка маршрута через коммуникационную сеть осуществляется только в момент начала сеанса взаимодействия абонентских систем. Для этой цели система-инициатор сеанса
    передает через сеть вызов. Он проходит через узлы коммутации, каждый из которых вносит свою лепту в маршрутизацию.
    В результате создается последовательность каналов, соединяющих две взаимодействующие в течении сеанса системы. При осуществлении коммутации пакетов маршрутизация происходит в течение всего сеанса взаимодействия. Через сеть не передается сигнальная информация и не создается постоянная (на все время сеанса) последовательность каналов. Здесь узлы коммутации осуществляют маршрутизацию блоков данных по адресам их назначения.
    В сетях используются различные методы маршрутизации. Селективная
    маршрутизация характеризуется тем, что блоки данных посылаются сразу по нескольким направлениям, исходя из того, что они достигнут адресата.
    Пример

    лавинный алгоритм: основан на рассылке копий пакета по всем направлениям. Пакеты сбрасываются, если в данном узле копия уже проходила. Лавинный алгоритм обеспечивает надёжную доставку, но порождает значительный трафик, поэтому используется для передачи пакетов большой ценности.
    Вероятностная маршрутизация предполагает случайный выбор пути блоков данных, при этом считается, что они обязательно достигнут адресата.
    Фиксированная (статическая) маршрутизация предусматривает составление таблиц маршрутов, указывающих наиболее эффективные пути предполагаемого трафика сети. Здесь маршрут выбирается заранее и не зависит от состояния сети.
    Адаптивная маршрутизация отличается от фиксированной тем, что таблицы маршрутов обновляются в зависимости от колебаний трафика.
    Пример

    алгоритм
    «кратчайшей очереди»: пакет посылается по направлению, в котором наименьшая очередь в данном узле.
    Блоки данных не всегда прибывают в пункты назначения в том же порядке, в котором отправляются. Это происходит по следующим причинам: различные время и расстояние при передаче блоков, связанное с использованием разных маршрутов коммуникационной сети; потеря блоков в сети и повторная их передача; блуждание блоков по сети, в результате чего блоки передаются повторно. В результате для того, чтобы восстанавливать сообщение, передаваемое последовательностями блоков, последнее необходимо обрабатывать в пунктах назначения.
    Составление таблицы маршрутов для фиксированной (статической) маршрутизации осуществляется администрацией сети при проектировании или модификации сети. Такой принцип маршрутизации во многих случаях может оказаться неэффективным, т.к. на сети могут оказаться повреждения или перегрузки. Целесообразно корректировать план распределения информации в зависимости от текущей топологии сети, длин очередей в узлах коммутации, интенсивности входных потоков и т.д. Цель маршрутизации – доставка пакетов по назначению с максимальной эффективностью.

    Эффективность выражена взвешенной суммой времени доставки сообщений при ограничении снизу на вероятность доставки. Алгоритмы маршрутизации включают процедуры:

    измерение и оценивание параметров сети;

    принятие решения о рассылке служебной информации;

    расчёт таблиц маршрутизации;

    реализация принятых маршрутных решений.
    В зависимости от того, используется при выборе направления информация о состоянии только данного узла или всей сети, различают алгоритмы изолированные и глобальные.
    Простейший алгоритм – это изолированный статический. В алгоритмах маршрутизации используется много различных показателей. Сложные алгоритмы маршрутизации при выборе маршрута могут базироваться на множестве показателей, комбинируя их таким образом, что в результате получается один отдельный (гибридный) показатель. Показатели, которые используются в алгоритмах маршрутизации: длина маршрута; надежность; задержка; ширина полосы пропускания; нагрузка; стоимость связи.
    Алгоритм Дийкстры и протокол OSPF (Open Shortest Path First –
    «первоочередность наикратчайшего маршрута») направляет потоки маршрутной информации во все узлы объединенной сети. Однако каждый маршрутизатор посылает только ту часть таблицы маршрутизации, которая описывает состояние его собственных каналов.
    Алгоритм Беллмана-Форда и протокол RIP (Routing Information
    Protocol) требует от каждого маршрутизатора посылки всей или части своей таблицы маршрутизации, но только своим соседям. По сравнению с алгоритмами состояния канала, которые направляют небольшие корректировки по всем направлениям, алгоритмы вектора расстояний отсылают более крупные корректировки только в соседние маршрутизаторы.
    RIP (Метод рельефов).
    Рельеф – это оценка кратчайшего пути от узла A до узла B. Оценка
    (расстояние) может выражаться временем доставки, надёжностью доставки или числом узлов коммутации на данном маршруте. В таблице маршрутизации узла А каждому из основных узлов отводится одна строка со следующей информацией: узел назначения, длина кратчайшего пути, номер N ближайшего узла, соответствующего кратчайшему пути, список рельефов от A до В через каждый из смежных узлов (рис. 50).

    Рис. 50. Оценка кратчайшего пути методом рельефов
    Например, для узла а строка для d выглядит так (зная, что из узла а можно попасть в узел d через узлы j и k): пункт назначения – d; длина кратчайшего пути Ra(d); номер ближайшего узла N(d)=j; список рельефов: Raj(d), Rak(d). Пусть изменилась задержка Rak(d) так, что она стала меньше, чем Raj(d).
    Тогда в строке d таблицы маршрутизации узла a корректируется Ra(d), N(d) изменяется на k, и кроме того всем соседям узла а посылается сообщение об изменённом Ra(d). Например, в некотором соседнем узле l при этом будет изменено значение Rla(d)=Ra(d)+Rl(a).
    Мы видим, что возникает итерационный процесс корректировки маршрута информации в узлах коммутации. Хотя данный алгоритм сходится медленно, для относительно небольших сетей он вполне приемлем.
    Возможен упрощенный вариант формирования рельефов (рис. 51). Он заключается в следующем: пусть i – это произвольный узел коммутации сети связи. i-рельефом называется процедура присвоения значений числовой функции каждой линии связи. Он строится следующим образом: из i-ого узла коммутации по всем исходящим линиям связи передается число «1». Все узлы коммутации, в которые поступило число 1, передают по всем исходящим линиям связи, кроме тех, по которым поступила 1, число 2. Далее узлы коммутации, по которым поступило число 2, передают 3, и т.д. до тех пор, пока все линии связи не будут пронумерованы. Говорят, что линия связи имеет n высоту, если она обозначена числом n в i-рельефе. Указанным способом формируется рельеф из каждого узла коммутации сети связи. В результате линия связи с минимальной высотой является исходящей линией связи первого выбора. Линии связи с большими высотами соответственно являются линиями связи 2, 3, и т.д. выбора.

    Рис. 51. Упрощенный метод оценки кратчайшего пути методом рельефов
    Чтобы найти кратчайший маршрут коммутации к узлу A, достаточно в каждом узле коммутации выбирать линию связи с меньшим весом. Например, кратчайший маршрут от N до A будет следующий:
    Протокол RIP (Routing Information Protocol, RFC 1058, 1581, 1582, 1724) часто используется для класса протоколов маршрутизации, базирующихся на протоколах XNS (Xerox Network System — сетевая система Xerox) фирмы
    Xerox. Реализация протокола RIP для семейства протоколов TCP/IP широко доступна, поскольку входит в состав программного обеспечения ОС UNIX, например, FreeBSD или Linux. В силу своей простоты протокол RIP имеет наибольшие шансы превратиться в «открытый» протокол IGP, т.е. протокол, который может использоваться для совместной работы шлюзов, поставляемых разными фирмами.
    В качестве метрики маршрутизации RIP использует число скачков
    (шагов) до цели. Такой вид метрики не учитывает различий в пропускной способности или загруженности отдельных сегментов сети. Каждому маршруту ставится в соответствие таймер тайм-аута и «сборщик
    мусора». Таймер тайм-аута сбрасывается каждый раз, когда маршрут инициализируется или корректируется. Если со времени последней коррекции прошло 3 минуты или получено сообщение в том, что вектор расстояния равен
    16, маршрут считается закрытым, но запись о нём не стирается, пока не истечёт время «уборки мусора» (2 минуты). При появлении эквивалентного маршрута переключение на него не происходит.
    Протокол RIP достаточно простой, но не лишённый недостатков: требуется много времени для восстановления связи после сбоя в маршрутизаторе (минуты); в процессе установления режима возможны циклы; число шагов — важный, но не единственный параметр маршрута, да и 15 шагов — не предел для современных сетей.

    Метод OSPF.
    Он основан на использовании в каждом маршрутизаторе информации о состоянии всей сети. Рассмотрим алгоритм применительно к формированию маршрутной таблицы узла A графа, изображенного на рисунке 52.
    Рис. 52. Оценка кратчайшего пути методом OSPF
    Обозначим кратчайшее расстояние от a к i через Ri. Разделим узлы на 3 группы: перманентные, для которых Ri уже рассчитано; пробные, для которых получена некоторая промежуточная оценка, возможно, неокончательная; пассивные, еще не вовлеченные в итерационный процесс. Итерационный процесс начинается с отнесения узла a к группе перманентных. Далее определяются узлы, смежные с узлом a. Это узлы b и c, которые включаются в группу пробных.
    Включение в группу пробных отмечается указанием в клетке таблицы, рядом с оценкой, расстояния также имени узла, включаемого в этом шаге в число перманентных. На следующем шаге узел с минимальной оценкой (c) включается в группу перманентных, а узлы, смежные с ним, в группу пробных, и для них оцениваются расстояния Rd=8 и Rf=13.
    Теперь среди пробных узлов минимальную оценку имеет узел b. Он включается в группу перманентных узлов, узел e в группу пробных, и для всех пробных узлов, смежных с b, рассчитываются оценки. Это, в частности, приводит к уменьшению оценки узла d с 8 на 5. В таблице это отражено, во- первых подчеркиванием, а во-вторых заменой у узла d метки c на b.Если же новая оценка оказывается больше прежней, то она игнорируется.
    Этот процесс продолжается пока все узлы не окажутся в группе перманентных. Теперь виден кратчайший путь от a к любому другому узлу x, или что тоже самое – от x к a. Это последовательность конечных отметок в строках таблицы, начиная с последнего узла x. Так для узла x=n, имея в строке n отметку h, в строке h отметку g, и окончательно кратчайший путь есть: a-b-d-g-h-n.
    № итерации
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    b
    3,a
    3
    c
    1,a
    d
    8,c
    5,b
    e
    7,b
    7 7
    f
    13,c
    13
    7,d
    7 7
    g
    6,d h
    9,g
    9 9
    k
    11,e
    11 11
    n
    17,e
    17
    12,h
    12
    Протокол OSPF (Open Shortest Path First, RFC 1850, 1583, 1584, 1587) представляет собой протокол состояния маршрута, причём в качестве метрики используется коэффициент качества обслуживания. Каждый маршрутизатор обладает полной информацией о состоянии всех интерфейсов шлюзов автономной системы. Определяющими являются три характеристики: задержка, пропускная способность и надёжность.
    Преимущества OSPF: для каждого адреса может быть несколько маршрутных таблиц, по одной на каждый вид IP-операции; каждому интерфейсу присваивается безразмерная цена, учитывающая пропускную способность, время транспортировки сообщения; каждой IP-операции может быть присвоена своя цена; при существовании эквивалентных маршрутов
    OSFP распределяет поток равномерно по этим маршрутам; при связи «точка–
    точка» не требуется IP-адрес для каждого из концов; применяется мультикастинг вместо широковещательной адресации, что снижает загрузку не вовлечённых в обмен сегментов.
    Недостатки
    OSPF
    — трудно получить информацию о предпочтительности каналов для узлов, поддерживающих другие протоколы или имеющих статическую маршрутизацию.
    Вопрос 2. Методы коммутации.
    Под коммутацией данных понимается их передача, при которой канал передачи данных может использоваться попеременно для обмена информацией между различными пунктами информационной сети.
    Коммутация основана на использовании маршрутизации, определяющей путь, по которому в соответствии с адресом назначения передаются данные.
    Классификация методов коммутации представлена на рисунке 53.

    Рис. 53. Классификация методов коммутации
    Коммутация является основой технологии сети с маршрутизацией данных. В зависимости от задач, поставленных перед коммуникационной сетью, используют несколько методов коммутации. Каждый из них определяется различными штабелями уровней области Взаимодействия
    Открытых Систем (ВОС). Осуществляется коммутация функциональными блоками всех систем информационной сети. У каждого из методов коммутации имеется своя область применения, обусловленная его особенностями. Выбор методов коммутации - достаточно сложная оптимизационная задача.
    Коммутация Блоков (КБ), Каналов (КК), Пакетов (КП),
    сообщений.
    Коммутация сообщений — обеспечивает передачу через сеть сообщений с промежуточной их сборкой, хранением и разборкой в узлах коммутации. Здесь N=7 и каждый узел принимает по частям сообщение, собирает его, записывает в память, проверяет наличие ошибок в сообщении и лишь затем передает его (разбирая на части) следующему узлу.
    Необходимость в большой памяти и относительно медленная передача данных привели к тому, что коммутация сообщений в большинстве сетей заменена другими видами коммутации. Коммутация пакетов и сообщений, в отличие от коммутации каналов, являются коммутацией с запоминанием.
    В коммутации блоков данных участвуют N нижних уровней взаимодействующих друг с другом абонентских или административных систем, а также расположенных между ними ретрансляционных систем. В зависимости от метода коммутации, число уровней N изменяется от одного до семи. Коммутация Пакетов (КП) — коммутация, обеспечивающая передачу через сеть пакетов без монопольного использования каналов. Пары каналов на время сеанса в единое целое не соединяются. Здесь сообщения не собираются и не разбираются, N = 3, a коммутация осуществляется сетевыми процессами,
    опирающимися на функции физического, канального уровня и сетевого уровня.
    Характерной особенностью, отличающей коммутацию пакетов от коммутации каналов, являются коммутация с запоминанием и коллективное использование каналов коммуникационной сети. Пакеты по одному и тому же каналу идут, по мере их поступления, не зависимо от их источников и адресатов. Для повышения надежности работы коммуникационной сети в ней топология размещения узлов коммутации пакетов и соединяющих их каналов строится исходя из того, что между парами взаимодействующих систем создается несколько путей передачи пакетов.
    Пакеты узлами коммутации направляются по тем последовательностям каналов, которые, в конце концов, позволят достичь абонентской системы- адресата. Здесь, в отличие от коммутации каналов, коммутация пакетов происходит в течение всего сеанса взаимодействия систем (а не только в начале этого сеанса). В результате того, что пакеты идут по различным направлениям (последовательностям каналов), они могут приходить в пункт назначения с разным запаздыванием.
    Кроме этого, после прохождения через какие-нибудь каналы в пакетах могут возникнуть ошибки, из-за чего пакеты уничтожаются и передаются вновь. Все это приводит к тому, что все пакеты, посланные системой, не могут быть доставлены с одинаковым временем прохождения через коммуникационную сеть. Различают два способа (режима) передачи пакетов: режим виртуальных соединений и дейтаграммный.
    Коммутация Каналов — обеспечивающая предоставление каждой паре абонентов последовательности каналов сети для монопольного использования. Коммутация Каналов, связана с предоставлением на время сеанса последовательностей каналов, соединяющих пары абонентских систем или административных систем друг с другом. Положительными особенностями коммутации каналов, по сравнению с коммутацией пакетов, является относительная дешевизна используемых для этой цели узлов. Кроме этого, все передаваемые во время сеанса блоки данных доставляются адресату с одинаковой задержкой во времени, определяемой скоростными характеристиками узлов и каналов. Это упрощает передачу через коммуникационную сеть речи.
    Однако, коммутация каналов имеет и ряд существенных недостатков. Во время сеанса последовательность используемых каналов загружена потоками битов относительно небольшое время. Остальное время каналы простаивают.
    Вторым недостатком метода коммутации каналов является относительно длительное время создания последовательности каналов. При коротких сеансах время создания последовательности может превышать продолжительность сеанса.
    Смешанная, сквозная коммутация и коммутация с запоминанием.
    Смешанная коммутация — комплексный транспортный сервис, обеспечивающий коммутацию каналов (при N=1) и коммутацию пакетов (при

    N=3). Смешанная коммутация, именуемая также гибридной коммутацией, осуществляется Цифровой Сетью с Интегральным Обслуживанием (ЦСИО).
    Для этой цели в ней используются узлы смешанной коммутации, способные выполнять оба вида коммутации. При смешанной коммутации имеющиеся в коммуникационной сети логические каналы, в первую очередь, используются для коммутации каналов и создания последовательностей, соединяющих пары административных систем или абонентских систем.
    По свободным каналам осуществляется передача блоков данных в режиме коммутации пакетов. Естественно, что в соответствии с запросами систем соотношение числа каналов, входящих в оба множества все время меняется. Рассматриваемая коммутация выполняет коммутацию каналов и пакетов на базе одного и того же оборудования. Его ПО позволяет при использовании только физического уровня и физических процессов ретрансляционной системы обеспечить коммутацию каналов. При функционировании физического, канального уровня, сетевого уровня и сетевых процессов ретрансляционная система осуществляет коммутацию пакетов.
    Сквозная коммутация — способ коммутации, при котором блок данных начинает передаваться ретрансляционной системой до того, как его содержимое ею получено полностью. Важным преимуществом сквозной коммутации является очень небольшая задержка блока в ретрансляционной системе. Поэтому рассматриваемая коммутация, обеспечивая коммутацию каналов, ретрансляцию кадров либо ретрансляцию ячеек, используется в сетях скоростной коммутации данных, а также в коммутируемых локальных сетях.
    Метод сквозной коммутации основан на том, что выбор канала, по которому далее передается блок данных, происходит тотчас, как только прочитан адрес его назначения. Адрес располагается в начальной части блока.
    Между тем, сквозная коммутация имеет и ряд недостатков. Первый из них заключается в том, что в этом режиме не обеспечивается выявления ошибок с помощью Контроля циклической избыточности CRC.
    Второй недостаток сквозной коммутации связан с тем, что блок данных не может быть передан из канала с низкой в канал, работающий с более высокой скоростью. Альтернативой рассматриваемой является коммутация с запоминанием. Коммутация с запоминанием — способ коммутации, при котором блок данных передается ретрансляционной системой после того, как его содержимое получено ею полностью.
    Коммутация с запоминанием является классической технологией, используемой при коммутации пакетов и коммутации сообщений. Она заключается в том, что из принятого ретрансляционной системой пакета либо сообщения извлекаются заголовок, концевик и содержащаяся в нем передаваемая информация. Затем, осуществляется проверка ошибок с помощью Контроля циклической избыточности CRC.
    Рассматриваемая коммутация проста, но характеризуется относительно большими задержками, происходящими в ретрансляционных системах.
    Поэтому в скоростных сетях она заменяется сквозной коммутацией.

    Дальнейшее развитие методов коммутации привело к созданию интегральной коммутации.
    Это универсальный пакетно-ориентированный метод коммутации.
    В этой технологии коммутация пакетов, коммутация каналов, ретрансляция кадров и ретрансляция ячеек слились в единый способ передачи блоков данных. Связанные с этим операции осуществляются аппаратно и через каждый узел интегральной коммутации одновременно может проходить не один, а группа блоков данных. Благодаря этому выполняется методология скоростной коммутации данных, реализующая сквозную коммутацию быстрых пакетов, что позволяет эффективно загружать широкополосные каналы и скоростные базовые сети.
    Наиболее перспективной базой для интегральной коммутации является асинхронный способ передачи. Высокая надежность современных коммуникационных сетей позволяет отказаться от проверки блоков данных во всех промежуточных узлах. Она может происходить только в конечных узлах либо уже в абонентских системах. По существу, коммутация на сетевом уровне заменяется ретрансляцией кадров либо ретрансляцией ячеек, выполняемыми на канальном уровне.
    Ретрансляция кадров и ячеек.
    Ретрансляция кадров и ретрансляция ячеек являются новыми методами передачи данных. Здесь каждая ретрансляционная система выполняет интегральную коммутацию и с высокой скоростью распределяет потоки кадров либо ячеек в соответствии с их адресацией по каналам передачи данных. В промежуточных узлах коммутации кадры и ячейки не обрабатываются. Ретрансляция кадров и ячеек являются сквозной коммутацией.
    Напомним, что пакет

    это блок данных, передаваемый на сетевом уровне. В отличие от него, кадр - это блок данных, передаваемый на канальном уровне. В сетях со сквозной коммутацией кадр принято называть быстрым пакетом, а в тех случаях, когда он имеет постоянную длину - ячейкой. Ретрансляция кадров (frame relay) — технология аппаратной скоростной коммутации данных. Передача больших потоков информации через коммуникационную сеть потребовала резкого увеличения скоростей передачи данных. В результате появились сети ретрансляции кадров.
    Технология ретрансляции заключается в сквозной коммутации быстрых пакетов, обеспечивающей аппаратную самомаршрутизацию (распределение в каждом узле интегральной коммутации проходящих кадров по адресам их назначения). Кадры, в которых появились ошибки, уничтожаются. В промежуточных узлах коммутации ради получения высоких скоростей, не осуществляется контроль достоверности и целостности данных. Он возлагается на оконечные узлы коммутации. Последние создают на канальном уровне соединения, осуществляют управление потоками данных через виртуальные каналы, выявляют и исправляют ошибки.

    Ретрансляция используется в коммуникационных сетях, работающих с малым числом ошибок. При возникающих ошибках и перегрузках узлы выбрасывают мешающие им кадры. Сетевого уровня здесь нет. В сети передаются кадры переменной длины размером до 1024 байт. Скорость передачи до 1,5 Мбит/с. Ретрансляция кадров отличается от коммутации пакетов тем, что в рассматриваемом случае в коммуникационной сети отсутствуют пакеты.
    Фрагменты данных, передаваемые прикладным процессом, помещаются непосредственно в кадры, которые передаются не только между смежными системами, но и ретранслируются через всю коммуникационную сеть.
    Ретрансляция
    ячеек
    (cell
    relay) — сетевая технология, обеспечивающая аппаратную скоростную коммутацию данных, упакованных в ячейки. Ретрансляция ячеек выполняет сквозную коммутацию и используется, в первую очередь, в базовых сетях. Она отличается от ретрансляции кадров тем, что обеспечивает передачу через эти сети блоков данных постоянной длины, именуемых ячейками. Это происходит в режиме реального времени. Ретрансляция ячеек выполняется узлами интегральной коммутации.
    Матричный коммутатор и баньяновая сеть (интегральная
    коммутация).
    Матричный коммутатор состоит из множества одинаковых коммутирующих элементов. В узлах сетки имеются коммутирующие элементы, причем в каждом столбце сетки может быть открыто не более чем по одному элементу. Если N≤М, то коммутатор может обеспечить соединение каждого входа с не менее чем одним выходом; в противном случае коммутатор называется блокирующим, т.е. не обеспечивающим соединения любого входа с одним из выходов.
    Обычно применяются коммутаторы с равным числом входов и выходов
    N*N. Недостаток рассмотренной схемы - большое число коммутирующих элементов в квадратной матрице, равное N
    2
    . Для устранения этого недостатка применяют многоступенные коммутаторы. Баньяновая сетьскоростная распределительная сеть, с каскадной адресацией.
    Технология скоростной коммутации данных требует максимального использования параллелизма при ретрансляции кадров и ретрансляции ячеек.
    Важной базой этой технологии являются баньяновые (banyan-управляющий) сети. Структура баньяновой сети, выполненная в виде узла на 16 входов и выходов состоит из простых коммутирующих элементов, соединенных друг с другом. Через последовательности этих элементов передаются блоки данных.
    Изображенная структура имеет четыре каскада (1-4) коммутирующих элементов. Каждый передаваемый блок данных имеет в заголовке адрес, разрядность которого равна числу элементов баньяновой сети. Блок, поданный на вход i-того каскада попадает на один из его выходов, если в i-том разряде адреса записан «0». Если в этом разряде находится «1», то блок
    передается на другой выход элемента. Так, по каскадам, происходит ретрансляция блоков данных, определяемая деревом выбора путей передачи.
    Таким образом, осуществляется самомаршрутизация блоков, определяемая их адресами. В результате, баньяновые сети обеспечивают большую пропускную способность, ибо блоки данных через них проходят параллельно, а функции маршрутизации выполняются аппаратно. Однако нужно иметь в виду, что в баньяновых сетях могут происходить взаимные блокировки и возникать тупиковые ситуации. Поэтому в рассматриваемых сетях должны быть приняты специальные меры, предотвращающие появление этих тупиков. Баньяновые сети используются в узлах интегральной коммутации.
    Вопросы для самопроверки:
    1.
    Сколько уровней модели OSI/ISO обеспечивают сети frame relay?
    2.
    Сколько уровней модели OSI/ISO обеспечивают сети X.25?
    3.
    Какие выделенные каналы являются наиболее перспективными?
    4.
    Что используются для передачи данных по аналоговым выделенным каналам?
    5.
    Какие типы цифровых каналов иерархии PDH используются в
    России?
    6.
    Что такое маршрутизация?
    7.
    Что такое алгоритм Дейкстры?
    8.
    Что такое алгоритм Беллмана-Форда?
    9.
    В чём разница коммутации блоков, каналов, сообщений?
    10.
    В чём разница смешанной и сквозной коммутации?
    Литература по теме:
    Основная литература:
    1.
    Компьютерные сети. / А.В. Кузин, Учебное пособие. 3-е изд., перераб. и доп. М.: ФОРУМ, 2013. 192 с.
    2.
    Таненбаум Э.С. Компьютерные сети. 5-е изд, – СПб.: Питер, 2013. –
    960с.
    Дополнительная литература:
    1.
    Компьютерные сети. / Н.В. Максимов, И.И. Попов. Учебное пособие.
    5-е изд., перераб. и доп. М.: ФОРУМ, 2012. 464 с.
    2.
    Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы:
    Учебник для вузов. 4-е изд.
    СПб: Питер, 2013, 944 с.
    Интернет-ресурсы:
    1.
    Внутренний протокол маршрутизации RIP
    // http://www.opennet.ru/docs/RUS/inet_book/4/44/rip44111.html
    2.
    Методы маршрутизации в вычислительных сетях // http://www.ict.edu.ru/ft/005595/Krylov2.pdf

    3.
    Основы построения объединенных сетей
    // http://www.citforum.ru/nets/ito/index.shtml
    4.
    Протокол OSPF (алгоритм Дикстры))
    // http://www.opennet.ru/docs/RUS/inet_book/4/44/osp44112.html
    5.
    Протоколы маршрутизации (обзор, таблицы маршрутизации, вектор расстояния // http://www.opennet.ru/docs/RUS/inet_book/4/44/rut_4411.html
    6.
    Учебник по компьютерным сетям. Сетям
    // http://kompset.narod.ru/siteunior.html
    7.
    Telecommunication technologies - телекоммуникационные технологии
    // http://www.opennet.ru/docs/RUS/inet_book/
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   19


    написать администратору сайта