На сегодняшний день существует множество цифровых служб, однако сеть ISDN предоставляет некоторые уникальные возможности. В первой части статьи говорилось о предпосылках появления цифровых каналов передачи информации. Технология ISDN как раз основана на коммутации цифровых каналов. При этом организуются они на существующей аналоговой телефонной сети общего пользования.
Как это осуществляется практически, а так же об особенностях и принципах построения сетей ISDN, Вы можете узнать, посетив страницы сайтов:
— kunegin.com-сайт Кунегина Сергея Владимировича
— www.ats-telecom.ru
Небезинтересно будет посетить страницу сайта iXBT.com, где анализируются практические ISDN решения. Здесь же достаточно будет сказать, что изначально сеть ISDN содержала две отдельные службы: N-ISDN (узкополосная) и B-ISDN (широкополосная). В состав N-ISDN входят службы BRI и PRI. Обе они реализуются в каналах с узкой полосой пропускания и скоростями передачи: 128 кбит/с. для BRI, 1,5 и 2 Мбит/с. для Т1 PRI и Е1 PRI соответственно. Служба B-ISDN связана с режимом асинхронной передачи АТМ и будет рассмотрена ниже.
Важно также понимать, что к сети ISDN относятся средства, обеспечивающие связь от телефонной станции до клиента, в то время, как между самими коммутаторами помимо ТфОП могут использоваться какие угодно технологии: АТМ, SONET, SDH и др. Сеть ISDN внедряется между провайдером службы и клиентом и реализуется при помощи медного (оптического) кабеля или их комбинации. Максимально допустимая длина на медном проводе (без использования регенерации)- 5,5 км. для службы BRI; 1,5 и 1,8 км. для Е1 и Т1 PRI соответственно. Особенностью цифрового канала, создаваемого в сети ISDN, является наличие служебного (D-) канала, позволяющего выполнять сервисные функции во время текущего соединения, не нарушая его. Кроме того, для передачи служебных сигналов (вызовов) по всей сети провайдера служб используется формат SS7, преобразование в который (из которого) происходит на коммутаторах ISDN.
Возвращаясь к началу, определимся с тем, что дает нам использование технологии ISDN?
Во-первых, подключение оборудования разных классов- телефоны, факсы, аппаратура видеоконференцсвязи, телекоммуникационные устройства. Во-вторых, соединение удаленных локальных сетей, а так же соединений типа клиент-сеть и клиент-клиент. В-третьих, организация туннелей для соединения локальных сетей с протоколами IP и IPX. В-четвертых, через линии ISDN возможна передача данных по протоколу X.25 и с помощью технологии Frame Relay. В-пятых, возможно соединение учрежденческих мини-АТС в единую сеть в любых точках мира. Если выражаться образно, то на технологии ISDN метод коммутации каналов исчерпал свои возможности. Но, в этой же технологии заложен и другой метод- коммутации пакетов, который используется в современных сетях. Таким образом, мы плавно переходим к рассмотрению технологий глобальных сетей, основанных на методе коммутации пакетов.
И, прежде всего, несколько слов о протоколе X.25. X.25 — это международный стандарт передачи пакетов по сетям общего пользования. Протокол X.25 включает мощные средства коррекции ошибок, обеспечивая надежную доставку информации, даже на плохих линиях и широко используется там, где нет качественных каналов связи. Он описывает интерфейс (соединение) между оконечным оборудованием пользователя и аппаратурой окончания канала (модем, например).
Интерфейс — синхронный, а для подключения терминалов (оконечного оборудования), использующих асинхронный режим, применяется пакетный адаптер данных ПАД. К одному ПАД возможно подключение нескольких терминалов.
Соединения в сетях X.25 устанавливаются посредством виртуальных (логических) каналов. В свою очередь, они подразделяются на коммутируемые и постоянные- SVC и PVC соответственно. Предусмотрены две процедуры доступа к каналу: LAP и LAP-B. Не буду вдаваться в подробности, о них в БЕСПЛАТНОЙ ЛИТЕРАТУРЕ, а что такое ВИРТУАЛЬНЫЙ КАНАЛ- разберем подробнее.
Чтобы нагляднее представить весь процесс, необходимо упомянуть еще один элемент сети- коммутатор (центр коммутации пакетов) . Собственно говоря, сама СЕТЬ (не путать с X.25, который, как указывалось выше, описывает процесс взаимодействия оборудования клиента с СЕТЬЮ) представляет из себя множество коммутаторов, имеющих различное географическое положение и соединенных между собой линиями (каналами) связи. Это «физические» соединения (или виртуальный путь).
Виртуальный канал- это соединение, установленное между двумя конечными станциями на время их взаимодействия через несколько коммутаторов по соединяющим их виртуальным путям. В чем «фишка» такого соединения? Во-первых, каждое соединение устанавливается по новым виртуальным путям, тем самым повышается эффективность использования линий связи (канал фиксируется на время передачи пакета). Во-вторых, один «физический» канал может одновременно «пропустить» несколько виртуальных.
Что касается постоянного виртуального канала, то он закрепляется за одним соединением и тем самым напоминает выделенную линию телефонных сетей. Достоинством сетей на основе использования протокола X.25 является высокая надежность передачи информации, недостатком- невысокая скорость передачи. Используется для связи локальных сетей, подключения терминальных узлов (кассовых аппаратов, банкоматов и т.п.), интегрируется с сетями ISDN.
Одним из ограничений сетевой технологии, базирующейся на протоколе X.25, является невозможность передавать по сетям X.25 такие виды информации, как голос и видеоинформацию. Эти ограничения преодолеваются в технологии, базирующейся на протоколе Frame Relay.
Frame Relay предназначен для межсетевого общения и является упрощенным вариантом сетей с коммутацией пакетов, ориентированным на использование цифровых линий связи (ISDN) со скоростью 2 Мбитс. Сеть не обеспечивает гарантированной доставки, целостности данных и управления потоком. Это «плата» за высокую скорость коммутации. Также, как и X.25 использует виртуальные каналы. Frame Relay- технология, не связанная с какой-либо определенной физической средой передачи данных и может использовать любой физический канал, способный вмещать несколько цифровых каналов нулевого уровня DS0. Во многом Frame Relay схож с X.25 и кое- что «позаимствовал» от ISDN, поэтому довольно легко с ними интегрируется. С другими сетями интеграция происходит методом инкапсуляции (помещение внутрь). Пакет данных исходной сети помещается в кадр, транспортируемый сетью Frame Relay.
Важной характеристикой сети Frame Relay является ее закрытый характер, обусловленный ее архитектурой. Сеть Frame Relay обеспечивает надежные каналы связи частного пользования внутри общедоступной сети путем организации постоянных двухточечных соединений, в результате чего образуются так называемые виртуальные частные сети, закрытые для несанкционированного доступа.
Физически подключение к сети Frame Relay осуществляется через синхронный порт от 64 Кбит/с до 45 Мбит/с. Frame Relay применяется в основном для маршрутизации протоколов локальных сетей через общие коммуникационные сети.
В настоящее время начинают широко внедряться каналы с пропускной способностью 150,52 и 622,08 Мбит/с. Эти каналы используются как для соединения локальных сетей, так и непосредственно для построения скоростных LAN. 150 Мбит/с может обеспечить любые современные телекоммуникационные услуги кроме телевидения высокого разрешения. Предусмотрен стандарт и на скорость передачи 2,48832 Гбит/c. Так как время доставки для многих видов сетевых услуг реального времени является крайне важной характеристикой, АТМ находит широкое применение в телефонии, кабельном телевидении и других областях.
Протокол ATM является широкополосной версией ISDN, работает на скорости 150,52 Мбит/с с пакетом постоянной длины и минимальным заголовком. ATM поддерживает аппаратную и пакетную коммутацию. Виртуальный канал в ATM формируется также как и в ISDN. Сети ATM допускают создание мультикастных каналов. Такой канал имеет одного отправителя и много получателей. Корни ATM происходят из технологии B-ISDN, ее можно также считать как усовершенствованный Frame Relay. По сути, АТМ стала второй попыткой построения универсальной сети после ISDN и, в отличие от нее и сетей Frame Relay, имеет более широкие задачи:
— передачу трафика любого типа;
— иерархию скоростей передачи данных от десятков Мбит/с. до нескольких Гбит/с. с гарантированной пропускной способностью;
— возможность использования имеющейся инфраструктуры линий связи и физических протоколов;
— взаимодействие с унаследованными протоколами локальных и глобальных сетей (IP, Ethernet, SNA, ISDN).
Сеть АТМ имеет классическую иерархическую структуру- конечные станции соединяются индивидуальными линиями связи с коммутаторами нижнего уровня, а те- с коммутаторами более высоких уровней. Адресация в сетях АТМ подобна телефонным номерам или IP-адресам и позволяет масштабировать сети до любого уровня, вплоть до общемирового. На физическом уровне стандарт АТМ основывается на технологии SDH/SONET. Начальная скорость доступа пользователя- 155 Мбит/с. Магистрального оборудования- 622 Мбит/с. и 2,5 Гбит/с.
Теоретически, сеть АТМ может работать без протоколов IP и TCP/UDP. Однако это возможно только, если все сети всех поставщиков услуг поддерживают АТМ, что противоречит принципу составных сетей. Поэтому на практике протокол IP по-прежнему используется для объединения сетей, а АТМ- как мощная и гибкая транспортная система.
