Екзаменаційний білет № 25

1). Особенности технологии SONET/SDH

Выделенные каналы " точка - точка" - это строительный каркас любой сети, как с коммутацией пакетов, так и с коммутацией каналов. Независимо от типа сети коммуникационное оборудование нужно связать каналом, передающим поток бит с требуемой скоростью.

Однако, прокладывать кабель, который жестко, физически соединяет все возможные точки коммутации, невыгодно. Сегодня нужно соединить одну аппаратуру, завтра другую, а послезавтра третью. Прокладка кабеля - дорогое удовольствие, поэтому уже достаточно давно найдено решение, которое упрощает задачу создания первичной структуры каналов связи, с помощью которой оператор сети (а не абонент, как в сетях с коммутацией каналов) может гибко менять конфигурацию соединений между абонентами сети.

Таким решением являются первичные сети коммутаторов цифровых каналов T1/E1 и T3/E3. Эти сети могут создать долговременное соединение между любыми двумя абонентами, подключенными к мультиплексорам сети. Для этого оператор сети должен с помощью соответствующей системы управления запрограммировать коммутаторы сети, которые могут направлять элементарные цифровые потоки данных, имеющие скорость 64 Кб/c, на другие коммутаторы или в канал подключения конечного абонента (рис. 3.3).

Первичные сети этого типа могут образовывать каналы с иерархией скоростей:

64 Кб/с - 1.544 Мб/с (T1) - 45 Мб/с (T3) в Америке и

64 Кб/с - 2.048 Мб/с (E1) - 34 Мб/с (E3) в Европе.

Рис. 3.3. Первичная сеть для образования цифровых выделенных каналов

На базе сетей плезиохронной иерархии можно строить сети более высокого уровня, например, сети с коммутацией пакетов. Так, долгое время магистраль Internet в Америке работала на основе каналов T3 со скоростью 45 Мб/с. Эти же каналы можно использовать для построения цифровой телефонной сети.

Иерархия скоростей - очень удобная вещь, так как позволяет выбирать скорость канала, близкую к требуемой. Для доступа мелких абонентов можно использовать каналы 64 Кб/c, доступ более крупных абонентов организовать по каналам E1, а магистраль сети строить на каналах E3.

Однако, технология плезиохронной иерархии обладает рядом ограничений и недостатков. Поэтому сегодня наиболее перспективной для построения первичной сети является технология синхронной цифровой иерархии, стандартизованная ANSI под названием SONET (SynchronousOpticalNETwork). Очень близкий к SONET стандарт ITU-T имеет название SDH (SynchronousDigitalHierarchy, SDH). Далее, для простоты, будет упоминаться только технология SDH, но все это в равной степени относится и к технологии SONET.

Технология SDH улучшает технологию плезиохронной цифровой иерархии во многих отношениях:

Расширение иерархии скоростей в гигабитный диапазон. Начальная скорость сетей SDH - 155 Мб/с (SONET - 51.5 Мб/c). Эта скорость соответствует спецификации STM-1, а остальные скорости сетей SDH кратны скорости STM-1. Сегодня стандартизованы скорости STM-4 - 622 Мб/с и STM-16 - 2.48 Мб/c. Основной вид носителя сетей SDH - оптоволокно, в территориальных сетях в основном - одномодовое.

Гибкая система мультиплексирования низкоскоростных потоков в высокоскоростной. Технология SDH обратно совместима с плезиохронной технологией и может передавать элементарные потоки 64 Кб/c, а также потоки E1 и E3 в своих высокоскоростных каналах, причем для их выделения и коммутации не требуется полного расщепления высокоскоростного канала на его элементарные составляющие. Каналы 64 Кб/c и каналы E1 часто используются как каналы доступа к сетям SDH.

Отказоустойчивость на уровне технологии. Отказоустойчивая конфигурация строится на основе двойных оптоволоконных колец (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Сети Sonet/SDH

Кадр данных SDH несет значительную долю служебной информации - на каждые 270 байтов пользовательских данных приходится 9 байтов служебной информации. При обрыве двойного кольца за счет циркуляции служебной информации коммутаторы и мультиплексоры SDH очень быстро обнаруживают этот факт и " сворачивают" оставшиеся части колец в одинарное кольцо. Похожий способ применяется в сетях FDDI.

Централизованное управление коммутацией и мультиплексированием. Служебная информация протокола позволяет централизовано и дистанционно прокладывать каналы в сети SDH, а также собирать подробную статистику о работе сети. Существуют мощные системы управления сетями SDH, позволяющие прокладывать новые каналы простым перемещением мыши по графической схеме сети.

Сети SDH и сети плезиохронной цифровой иерархии очень широко используются для построения как публичных сетей, так и корпоративных сетей. Особенно популярен этот вид сервиса в США, где большинство крупных корпоративных сетей построено на базе выделенных цифровых каналов. Эти каналы непосредственно соединяют маршрутизаторы, размещаемые на границе локальных сетей отделений корпорации.

При аренде выделенного канала сетевой интегратор всегда уверен, что между локальными сетями существует канал вполне определенной пропускной способности. Это положительная черта аренды выделенных каналов. Однако, при относительно небольшом количестве объединяемых локальных сетей пропускная способность выделенных каналов никогда не используется на 100% и это недостаток монопольного владения каналом - предприятие всегда платит не за ту пропускную способность, которая на самом деле используется. В связи с этим обстоятельством в последнее время все большую популярность приобретает сервис сетей framerelay, в которых несколько предприятий разделяют каналы.

На основе первичной сети SDH можно строить сети с коммутацией пакетов например, frame или ATM, или же сети с коммутацией каналов, например, ISDN. Технология АТМ облегчила эту задачу, приняв стандарты SDH в качестве основного варианта физического уровня. Поэтому, при существовании инфраструктуры SDH для образования сети АТМ достаточно соединить АТМ-коммутаторы жестко сконфигурированными в сети SDH каналами.

2) Прикладной уровень (Application Layer — AL) — это набор протоколов, которыми обмениваются удаленные узлы, реализующие одну и ту же задачу (программу). Прикладной уровень дает возможность пользователю (человеку либо программному обеспечению) обращаться к сети. Он обеспечивает интерфейсы пользователя и поддержку услуг — электронной почты, удаленного доступа и перевода средств, общедоступного управления базы данных и других типов распределенных информационных служб.

Примеры услуг, оказываемых прикладным уровнем:

Сетевой виртуальный терминал. Сетевой виртуальный терминал — программная версия физического терминала, он позволяет пользователю войти в удаленный хост. Чтобы сделать это, приложение создает программную имитацию терминала в удаленном хосте. Компьютер пользователя общается с программным терминалом, который, в свою очередь, общается с хостом, и наоборот. Удаленный хост определяет эту связь как связь с одним из его собственных терминалов и позволяет вход.

Передача файлов, доступ и управление. Это приложение позволяет пользователю обращаться к файлам в удаленном хосте, чтобы изменять или читать данные, извлекать файлы из удаленного компьютера для использования в местном компьютере и администрировать или управлять файлами на удаленном компьютере.

Услуги почты. Это приложение обеспечивает базу для передачи и хранения электронной почты.

Услуги каталога. Это приложение обеспечивает распределенные источники базы данных и доступ к глобальной информации о различных объектах и услугах.