СТ. Слайды лекций
.pdf
Сравнение сетей X.25 и Frame Relay
A
Х.25
A
FR
B
Запросы и квитанции
Передача |
B |
|
|
Потери |
|
Запросы и квитанции |
|
A B
Основные принципы ATM
• Соединения с согласованным сервисом
– Соединения из конца в конец (виртуальные соединения)
– Трафик-контракт
• Основана на коммутации
– Выделение ресурсов
• Основана на ячейках
– Маленький размер (Фиксированная длина)
21
|
Синхронный и асинхронный режимы |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
передачи |
|
|
|
|
|
|||
Синхронный (TDM) |
Соединение идентифицируется позицией в цикле |
|
|
||||||||||
|
|
Цикл |
|
|
|
Цикл |
|
|
|
Цикл |
|
|
|
• • • |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
2 |
3 |
4 |
• • • |
Асинхронный (АТМ) Соединение идентифицируется меткой в заголовке ячейки |
|||||||||||||
• • • |
1 |
5 |
|
3 |
1 |
|
2 |
5 |
1 |
|
|
4 |
• • • |
|
Ячейка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пустая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ячейка |
|
|
Ячейка ATM (Cell)
Заголовок |
Полезная нагрузка |
5 байт |
48 байт |
•Маленький размер
–Заголовок 5 байт
–48 байт полезная нагрузка
•Фиксированный размер
•Заголовок содержит идентификатор вирт. соединения
•Нагрузкой может быть голос, видео или другие типы данных
22
Заголовок ячейки АТМ
интерфейс “пользователь-сеть” |
|
|
|
интерфейс “сеть-сеть” |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
|
1 |
Октет |
|
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
|
1 |
Октет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GFC |
|
VPI |
|
|
1 |
|
|
|
|
VPI |
|
|
|
|
1 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
VPI |
|
VCI |
|
|
2 |
|
|
VPI |
|
VCI |
|
|
2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VCI |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
VCI |
|
|
|
|
3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
VCI |
|
PTI |
CLP |
4 |
|
|
VCI |
|
PTI |
CLP |
4 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HEC |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
HEC |
|
|
|
|
5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•GFC – общее управление потоком
•VPI – идентификатор виртуального пути
•VCI – идентификатор виртуального канала
•PTI – идентификатор, различающий ячейки, несущие информацию и пустые ячейки
•CLP – поле приоритета потери ячейки
•HEC – поле контроля ошибок заголовка
Переход КП
КЯ
КП
п
Данные
1 
t
|
|
Голос |
t |
|
|
|
|
2 |
• |
Размер передаваемого блока данных – L [бит] |
|
• |
Скорость передачи – В [бит/с] |
|
|
|
|
•Время передачи блока данных – п [c]
п = |
|
= |
1500 8 |
≈ 100 10 с = 100 мс |
|
128 10 |
Задержка в одном направлении = 0 – 150 мс (ITU-T, Рекомендация G.114)
↓ п = |
|
= |
↓↓ |
= |
↓ |
= |
− |
= |
↑ |
|
− |
↑ |
↑↑ |
↑↑↑ |
|||||
|
|
|
PSTN |
|
ATM |
|
TCP/IP |
|
TCP/IP? |
23
Архитектура ATM
Модель OSI |
|
|
|
|
|
|
Уровень адаптации |
AAL1 |
AAL2 AAL3/4 AAL5 |
||
|
|
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Канальный уровень |
|
Уровень АТМ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Физический уровень |
|
Физический уровень |
|
|
|
|
|
|
Voice |
Data |
Video |
|
|
|
|||
|
|
|
Cell |
Cell |
Cell |
Основное назначение уровня AAL – изолировать верхние уровни от специфических характеристик уровня АТМ посредством отображения блоков данных протокола верхнего уровня в информационное поле ячеек АТМ с целью возможности переноса по сети АТМ, а затем собрать блоки данных из ячеек АТМ для доставки верхним уровням
Уровень Адаптации АТМ (AAL)
Классификация услуг AAL
Параметры |
Класс А |
Класс В |
Класс С |
Класс D |
услуг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Восстановление |
ТРЕБУЕТСЯ |
НЕ ТРЕБУЕТСЯ |
||
синхронизации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость |
ПОСТОЯННАЯ |
|
ПЕРЕМЕННАЯ |
|
Режим |
С УСТАНОВЛЕНИЕМ СОЕДИНЕНИЯ |
БЕЗ |
||
соединения |
|
|
|
СОЕДИНЕНИЯ |
|
|
|
|
|
Тип AAL |
AAL 1 |
AAL 2 |
AAL 3/4 |
AAL 3/4 |
|
|
|
ИЛИ AAL 5 |
ИЛИ AAL 5 |
|
|
|
|
|
Примеры |
Эмуляция |
Передача аудио |
Ретрансляция |
IP, SMDS |
|
каналов DS1, |
и видео со |
кадров, Х.25 |
|
|
E1, nx64 кбит/с |
сжатием |
|
|
|
|
|
|
|
24
Трафик-контракт
Трафик-контракт включает:
Категория службыТребования к QoSОписание трафика
Определение допустимых отклонений
Основные параметры QoS, согласуемые при установлении соединения:
•задержка при передаче ячеек (Cell Transfer Delay – CTD)
•вариация времени задержки (Cell Delay Variation – CDV)
•коэффициент потерянных ячеек (Cell Loss Ratio – CLR)
Generic Cell Rate Algorithm – GCRA
(Обобщенный алгоритм контроля скорости ячеек)
+ I для каждой прибывающей ячейки
L + I
Для последовательности времени прибытия
ячеек {tk}, GCRA определяет какие ячейки соответствуют трафик-контракту
Схема подсчета основана на 2-х параметрах обозначаемых GCRA(I,L)
–Параметр приращения: I
-Определяет минимальное расстояние между ячейками
–Параметр ограничения: L
-Допускает пачки ячеек и CDV
“Leaky bucket”
– Ячейка, которая переполняет ведро – не Каждую единицу времени соответствует трафик-контракту одна единица вытекает
25
Пульсирующий трафик
GCRA(4,5; 7)
Ячейка |
Ячейка |
Ячейка |
Нет |
Нет |
|
|
|
ячейки |
ячейки |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
t- t+ |
t- t+ |
t- t+ |
t- t+ |
t- t+ |
Ведро заполняется только перед и после передачи ячейки время 
Кадры ATM
Ячейка ATM |
Загол. |
48 байт |
(фиксир. длина) |
|
ячейки |
|
|||
КадрATM |
Загол. |
PDU перемен. длины до 64К |
К |
|
о |
||||
|
|
|
|
н |
Кадр
ATM
Ячейки
ATM
Заголовок/Концевик 
Полезная нагрузка
HDLC-подобный формат кадра
Флаг |
Загол. |
Информация |
FCS |
Флаг |
01111110 |
|
Переменная длина |
32 бита |
01111110 |
26
|
|
Развитие Internet |
|
|
||||
|
|
|
|
Коммерческие сети Интернет |
|
|||
Некоммерческое применение |
|
|
|
|
|
|||
1965 |
1970 |
1975 |
1980 |
1985 |
1990 |
1995 |
2000 |
2005 |
Объединение отдельных сетей в |
||||
|
общую составную сеть |
|
||
LAN |
LAN |
|
LAN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
WAN |
|
|
|
WAN |
(ATM) |
|
|
|
|
|
|
LAN |
|
(FR) |
|
LAN |
|
|
|
WAN |
|
|
|
WAN |
(X.25) |
|
|
|
|
|
|
|
|
(ISDN) |
|
|
|
|
|
LAN |
|
|
LAN |
|
LAN |
|
|
|
|
|
|
27
|
|
Взаимодействие между терминалами |
|
|||||||
|
|
|
|
|
Табл. маршрутизации |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
IP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Eth |
Eth |
ATM |
Ethernet |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
5 |
6 |
7 |
|
|
|
|
IP - MAC |
|
|
|
|
6 |
|
|
IP - ATM |
||
|
|
|
|
|
|
|
ATM |
|
|
|
|
|
Ethernet |
5 |
R |
7 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
IP 5 |
|
IP 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
MAC 5 |
|
ATM 7 |
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
3 |
|
4 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
IP |
IP 1 |
2 |
IP 2 |
- Изв. |
|
|
IP 3 |
- Изв. |
IP 4 |
IP |
|
|
ATM 3 - ? |
ATM 4 |
ATM |
||||||
Eth |
MAC 1 |
|
MAC 2 |
- ? |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
TCP/IP |
|
|
||
A |
|
|
|
|
|
B |
|
7 |
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
||
6 |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
||
5 |
Маршрутизатор |
Маршрутизатор |
5 |
||||
|
|||||||
4 |
4 |
||||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
3 |
|
|
IP |
|
IP |
3 |
|
|
|
|
|
||||
2 |
|
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
|
|
||||||
1 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
IP-адрес; |
IP-адрес; |
|
IP-адрес; |
IP-адрес; |
IP-адрес; |
IP-адрес; |
|
МАС-адрес |
|
DLCI |
DLCI |
АТМ-адрес |
АТМ-адрес |
||
МАС-адрес |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
Ethernet |
|
Frame |
ATM |
|
||
|
|
|
Relay |
|
|||
|
|
|
|
|
|||
28
TCP/IP
Прикладной
уровень
Транспортный
уровень
Межсетевой
уровень
Уровень
сетевого
доступа
Преимущества и недостатки технологии IP
Преимущества |
Недостатки |
|
• Тесная связь с локальными |
• Накладные расходы |
|
сетями |
• Безопасность |
|
|
||
• Использование на уровне |
• Качество обслуживания |
|
доступа различных сетевых |
||
|
||
технологий |
|
|
• Эволюционное развитие |
|
|
• Быстрая адаптация к |
Переход от протокола |
|
новым требованиям |
||
IPv4 к протоколу IPv6 |
||
• Широкое распространение |
||
|
||
• Низкая стоимость услуг |
|
29
Структура стека протоколов TCP/IP |
|||
Приложение |
Порты |
|
|
|
|
|
Протоколы: |
TCP |
UDP |
Протоколы |
6 – TCP, 17 - UDP |
6 |
17 |
|
Порты: |
|
|
|
|
|
IP |
|
• 0 ÷ 1023 - общеизвестные |
|
|
|
|
ARP |
|
|
• 1024 ÷ 49151 - зарегистрированные |
|
|
|
|
|
|
|
• 49152 ÷ 65535 – частные и/или |
Ethernet |
|
динамические |
|
|
|
Ethernet |
Примеры портов: |
|
|
|
FTP: 20, 21 |
|
|
|
Telnet: 23, SMTP: 25 |
|
|
|
DNS: 53, TFTP: 59 |
|
|
|
SNMP: 161 |
IP-пакет. Структура заголовка
0 |
|
4 |
8 |
|
16 |
20 |
31 |
|||
|
Версия |
Длина |
Тип |
|
|
|
|
Общая длина |
||
|
|
|
заголовка |
обслуживания |
|
|
|
|
||
|
|
|
Идентификатор |
|
|
Флаги |
|
Смещение фрагмента |
||
|
|
Время жизни |
Протокол |
|
Контрольная сумма заголовка |
|||||
|
|
|
|
IP-адрес отправителя |
|
|
||||
|
|
|
|
IP-адрес получателя |
|
|
||||
|
|
|
|
Опции |
|
|
|
|
Заполнитель |
|
Байт |
Precedence Type of Service |
0 |
|
|
|
|
|
|||
ToS |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Precedence |
|
Type of Service |
|
|
|
|||
|
|
111 Управление сетью |
1000 |
Минимальная задержка |
||||||
|
|
....... |
|
0100 |
Макс. пропускная способность |
|||||
|
|
001 Приоритетный |
|
0010 |
Макс. надежность |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
0001 |
Минимальная стоимость |
||||
|
|
|
|
|
0000 |
Обычный |
|
|
|
|
30