63305

Сравнение технологий коммутации при передаче данных

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Единица коммутаций Ячейка Ячейка Кадр пакеты Режим работы С установлением и без установления Без установления С установлением Без установления Без установления Гарантированная доставка С помощью протокола...

Русский

2014-06-19

22.62 KB

1 чел.

Сравнение технологий коммутации при передаче данных

Современные технологии передачи данных могут быть классифицированы по методам передачи данных. Выделяют три основных метода: 1. Коммутация каналов. 2. Коммутация сообщений. 3. Коммутация пакетов. Одним из основных параметров, по которым работает технология сравнений, является гарантия доставки информации. Некоторые технологии (X.25 и ATM) гарантируют надежную доставку пакетов, а другие (FRAME RELAY и SMIS) работают в режиме, когда доставка не гарантирована. Технологии могут гарантировать, что данные будут поступать получателю в последовательности отправления или принимающая сторона должна восстанавливать их порядок отправления. Сети с коммутацией пакетов могут ориентироваться на предварительно установленное соединение, или просто передавать данные в сеть. В 1 случаи  поддерживаются как постоянные, так и коммутируемые виртуальные соединения. Также для сравнения технологий используют такие параметры как наличие механизма контроля потока данных, систему управления потоком данных и механизм обнаружения и предотвращения перегрузок.

Параметр технологии

ATM

SMDS

FRAME RELAY

IP

Х.25

Единица коммутаций

Ячейка

Ячейка

Кадр

пакеты

Режим работы

С установлением и без установления

Без установления

С установлением

Без установления

Без установления

Гарантированная доставка

С помощью протокола SSCOP

Нет

Нет

Нет

Да

Последовательности

Да

Да

Да

Нет

Да

Контроль потока

Нет

Нет

Нет

Нет

Да

Контроль перегрузки

Да

Нет

Да

Нет

Да

Одним из наиболее важных явлений является эффективность передачи данных. Здесь существует следующая зависимость: увеличение количества предоставляемой сервисом приводит к снижению эффективности.

Параметр технологии

ATM

SMDS

FRAME RELAY

Пропускная способность мбит/с

25-600

100

100

Резервирование полосы пропускания

Да

Да

Нет

Использование существующих кабельных систем

Да

Да

Нет

Масштабируемость глобальных сетей

Да

Нет

Нет

Принципы и механизмы коммутации пакетов

  1. Дейтаграммный метод. Применяется для передачи коротких сообщений. Основан на том, что все передаваемые пакеты обрабатываются независимо друг от друга пакет за пакетом. Выбор следующего узлы происходит только на основании адреса узла назначения содержащегося на установке пакета. Принадлежность пакета к определенному потоку между 2 конечными узлами и двумя приложениями никак не учитывается. Решение о том, к какому узлу передать пришедший пакет принимается на основе таблицы, содержащей набор адресов назначения и адресную информацию, однозначно определяющую следующий узел. В таблице маршрутизации для одного и того же адреса назначения может содержаться несколько записей, указывающей на различные адреса следующего маршрутизатора. Такой подход используется для повышения производительности и надежности сети.
  2. Механизм виртуальных каналов. Создает в сети устойчивые пути следования трафика через сеть коммутации пакетов – этот механизм учитывает существования в сети потоком данных. Сеть только обеспечивает трафик, а решение о том какие именно потоки принимают сами конечные узлы. Узел может использовать один и тот же виртуальный канал для передачи данных все потоков, который имеет с данным каналом конечные точки. Важной особенностью сетей с виртуальным каналом является при принятии решений о продвижении пакетов. Идентификатор канала на много короче адреса конечного узла, поэтому избыточность заголовка пакета, существенно меньше, чем в дейтаграмном методе.

Принципы технологии ATM.

Технология ATM разрабатывалась для передачи мультимедийной информации и в настоящее время рассматривается в качестве единой, универсальной технологией для построения мульти сервисных сетей. Технология обеспечивает оптимальное соотношение между высокой скоростью передачи трафика и минимальными задержками с одной стороны и расходами по линии связи с другой. Технология ATM, совмещает в себе подходы двух технологий коммутации пакетов и коммутации каналов. От 1 технологии передача данных в виде адресуемых пакетов, от 2 технологии использование пакетов небольшого размера, в результате чего задержка в сети становится предсказуемой. С помощью техники виртуальных каналов, предварительного заказа параметров качества обслуживания канала и приоритетного обслуживания виртуальных каналов с разным качеством обслуживания, удается добиться передачи в  1 сети информации с постоянной и переменной полосой пропускания. Подход заключается в передачи любого вида трафика, компьютерного, телефонного или видео – пакетами фиксированной маленькой длины 53 байта, который называется ячейкой. Поле данных ячейки занимает 48 байт, а заголовок 5 байт. Небольшая длина пакетов позволяет сократить передачу и обеспечить небольшие задержки при передаче пакетов, требующих постоянной передачи пакетов. При приоритетном обслуживании мультимедийного трафика время передачи пакетов составляет менее 3 мкс. Для того чтобы пакеты содержали адрес и процент служебной информации не был большим, применен стандартный для глобальных сетей прием: сети всегда работают по протоколу с установленным соединением и адреса конечных узлов используются только при установлении связи. Сеть ATM, имеет структуру похожую на структуру телефонной сети. Конечные станции соединяются с коммутаторами нижнего уровня, которая в свою очередь, соединяется с коммутаторами более высоких уровней. Коммутация пакетов происходит на основе идентификации виртуального канала, который назначается соединению при его становлении, и уничтожается при разрыве соединения. Постоянное виртуальное соединение, соединяет двух фиксированных абонентов и устанавливается администратором сети. Коммутируемое виртуальное соединение устанавливается при линии связи между любыми конечными абонентами. ATM имеет собственную модель отличную от 7 уровневой модели OSI и содержит 4 уровня:

1.Протоколы верхних уровней

2.Уровни адаптации ATM

3.Уровень ATM

4. Физический уровень

Функции уровней.

Физический уровень является самым нижним и определяет интерфейс между уровнем ATM и физической средой. Он имеет 2 подуровня: 1. Подуровень зависящий от физической среды и подуровень конвергенции  с системой передач. Подуровень физической среды осуществляет синхронизацию между передачей и приемом и определяет скорость передачи битового потока через данную физическую среду.2. Подуровень конвергенции определяет порядок передачи  ячеек в битовом потоке  и согласовывает скорость ячеек, формирует поля контроля ошибок, и генерирует кадры в системах передачи.

Уровень ATM не зависит не от физической среды передачи, не от вида передаваемой информации. Этот уровень выполняет следующие функции: мультиплексирование и демультиплексирование ячеек, преобразование идентифицирование  путей и каналов, генерацию или удаление  заголовка ячеек и общее управление  потоков в  интерфейсе в сеть.

Уровень адаптации. Разбивается на 2 подуровня: 1. Сегментации 2. Конвергенции. Основной является адаптации ATM в потребностях высшего уровня. Уровень сегментации обеспечивает  разделение протоколов  данных на сегменты, и восстановление принимаемых блоков данных из информационных полей и ячеек уровня ATM. Подуровень конвергенции зависит от службы и предоставляет высшим уровням услуги уровня адаптации и сборки через точки доступа к услугам. Уровень адаптации ATM определяет 4 класса для всех служб по трем признакам: 1. Временной зависимости между источником и получателем, которая выражается в требованиях по времени доставки. 2. Требование к скорости источника – постоянной или переменной скоростью передачи. 3. Режим связи с установление соединения или без.

Gigabyte Ethernet.

Технология Gigabyte Ethernet описывает распределенные виртуальные сети и определяет механизм приоритеризации на канальном уровне. Это позволяет обеспечивать приемлемое качество обслуживание при присвоении приоритета виртуальным сетям. В Gigabyte Ethernet не существует универсальной схемы кодирования сигналов, а функции кодирования выполняет определенный подуровень физического уровня. Gigabyte Ethernet по стандарту обеспечивает сетевой, канальный и физический уровень стандартной модели OSI. Скорость Gigabyte Ethernet до 1000 мбит/с позволяет строить крупные локальные сети ,в которых мощные серверы и магистрали нижних уровней сети работают на скорости 100 мбит/с, а магистраль Gigabyte Ethernet объединяет их обеспечивая большой запас пропускной способности. Оптоволокно – магистраль, иерархия, витая пара, коаксиальные кабели – центры данных.