Глобальные сети и перспективные сетевые технологии. Глобальные сети (Wide Area Networks, WAN)

1. Тема 13-1. Глобальные сети и перспективные сетевые технологии

МИОЭС
Тема 13-1. Глобальные сети и
перспективные сетевые технологии
Гончаров Сергей Леонидович
Старший преподаватель

2. Глобальные сети (Wide Area Networks, WAN)

МИОЭС
также называют территориальными
компьютерными сетями, служат для того,
чтобы предоставлять свои сервисы
большому количеству конечных
абонентов, разбросанных по большой
территории — в пределах области,
региона, страны, континента или всего
земного шара.
Компьютерные сети
МИОЭС

3. Глобальные сети (Wide Area Networks, WAN)

МИОЭС
Типичными абонентами глобальной
компьютерной сети являются
локальные сети предприятий,
расположенные в разных городах и
странах, которым нужно обмениваться
данными между собой.
Компьютерные сети
МИОЭС

4. Глобальные сети (Wide Area Networks, WAN)

МИОЭС
Оператор сети (network operator) — это та
компания, которая поддерживает нормальную работу
сети.
Поставщик услуг, часто называемый также
провайдером (service provider), — та компания,
которая оказывает платные услуги абонентам сети.
Владелец, оператор и поставщик услуг могут
объединяться в одну компанию, а могут
представлять и разные компании.
Компьютерные сети
МИОЭС

5. Основные понятия и определения

МИОЭС
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И
ОПРЕДЕЛЕНИЯ

6. Абоненты глобальной сети

МИОЭС
Абоненты глобальной сети
Компьютерные сети
МИОЭС

7. Список высокоуровневых услуг

МИОЭС
Список высокоуровневых услуг
доступ к гипертекстовой информации Web-узлов с
большим количеством перекрестных ссылок,
широковещательное распространение звукозаписей,
составляющее конкуренцию радиовещанию,
организация интерактивных «бесед» — chat,
организация конференций по интересам (служба
News),
поиск информации и ее доставку по индивидуальным
заказам и многое другое.
Компьютерные сети
МИОЭС

8. Удаленные мосты

МИОЭС
Удаленные мосты
(remote bridges), строят таблицу МАСадресов на основании проходящего
через них трафика, и по данным этой
таблицы принимают решение —
передавать кадры в удаленную сеть
или нет.
Компьютерные сети
МИОЭС

9. Маршрутизаторы

МИОЭС
Маршрутизаторы
принимают решение на основании номера сети
пакета какого-либо протокола сетевого уровня и,
если пакет нужно переправить следующему
маршрутизатору по глобальной сети, упаковывают
его в кадр этой сети, снабжают соответствующим
аппаратным адресом следующего маршрутизатора и
отправляют в глобальную сеть.
Компьютерные сети
МИОЭС

10. Мультиплексоры

МИОЭС
Мультиплексоры
«голос-данные» предназначены для
совмещения в рамках одной
территориальной сети компьютерного и
голосового трафиков.
Компьютерные сети
МИОЭС

11. DCE

МИОЭС
DCE
(Data Circuit terminating Equipment)
обеспечивает необходимый протокол
физического уровня данного канала.
Компьютерные сети
МИОЭС

12. Интерфейс «пользователь-сеть»

МИОЭС
Интерфейс «пользователь-сеть»
User-to-Network Interface, UNI.
Необходим для того, чтобы
пользователи могли без проблем
подключаться к сети с помощью
коммуникационного оборудования
любого производителя, который
соблюдает стандарт UNI данной
технологии.
Компьютерные сети
МИОЭС

13. Интерфейс «сеть-сеть»

МИОЭС
Интерфейс «сеть-сеть»
Network-to-Network Interface, NNI протоколы взаимодействия
коммутаторов внутри глобальной сети,
стандартизуются не всегда.
Компьютерные сети
МИОЭС

14. Типы глобальных сетей

МИОЭС
ТИПЫ ГЛОБАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

15. Выделенные

МИОЭС
Выделенные
(или арендуемые — leased) каналы
можно получить у телекоммуникационных
компаний, которые владеют каналами
дальней связи (таких, например, как
«БЕЛТЕЛЕКОМ»), или от телефонных
компаний, которые обычно сдают в
аренду каналы в пределах города или
региона.
Компьютерные сети
МИОЭС

16. Глобальные сети с коммутацией каналов

МИОЭС
— традиционные аналоговые телефонные сети и
цифровые сети с интеграцией услуг ISDN.
Пользователи платят не за объем переданного
трафика, а за время соединения, то при трафике с
большими пульсациями и, соответственно, большими
паузами между пакетами оплата идет во многом не за
передачу, а за ее отсутствие.
Компьютерные сети
МИОЭС

17. Типы глобальных сетей (с коммутацией пакетов)

Тип сети
Х.25
Скорость
доступа
1,2-64 Кбит/с
МИОЭС
Трафик
Терминальный
Frame Relay от 64 Кбит/с
до 2 Мбит/с
Компьютерный
SMDS
1,544-45
Мбит/с
Компьютерный,
графика, голос, видео
ATM
1,544-155
Мбит/с
Компьютерный,
графика, голос, видео
TCP/IP
1,2-2,048
Кбит/С
Терминальный,
компьютерный
Компьютерные сети
МИОЭС

18. Магистральные территориальные сети

МИОЭС
(backbone wide-area networks) используются для
образования одноранговых связей между крупными
локальными сетями, принадлежащими большим
подразделениям предприятия.
Под сетями доступа понимаются территориальные
сети, необходимые для связи небольших локальных
сетей и отдельных удаленных компьютеров с
центральной локальной сетью предприятия.
Компьютерные сети
МИОЭС

19. Адресация, виды адресации

МИОЭС
Адресация, виды адресации
К адресам станций в Internet
предъявляются специальные
требования.
Адрес должен обрабатываться
автоматически, т.е. быть цифровым, а
также должен нести некоторую
информацию о своем владельце.
С этой целью для каждого компьютера
устанавливается два адреса: цифровой
и доменный (символьные)
Компьютерные сети
МИОЭС

20. Организация доменов и доменных имен

МИОЭС
ОРГАНИЗАЦИЯ ДОМЕНОВ И
ДОМЕННЫХ ИМЕН

21. Domain Name System (DNS)

МИОЭС
Domain Name System (DNS)
Сетевые компьютеры часто
группируются в домены.
Домен (domain) — это логическое
объединение сетевых ресурсов, таких
как компьютеры, принтеры и сетевые
устройства.
Домену дается некоторое имя
(например, компания Microsoft имеет
домен Microsoft.com).
Компьютерные сети
МИОЭС

22. Domain Name System (DNS)

МИОЭС
Domain Name System (DNS)
Кроме того, уникальные имена получают все
компьютеры в домене, эти имена иногда совпадают с
именем пользователя.
В сети TCP/IP, использующей домены, каждый
компьютер имеет некоторое доменное имя и IРадрес.
Клиенты сети для обращения к некоторому
компьютеру обычно используют доменные имена,
поскольку их запоминать легче, чем IP-адреса.
Однако нужно заметить, что сама TCP/IP-сеть
работает с IP-адресами, а не с именами
компьютеров.
Компьютерные сети
МИОЭС

23. Domain Name System (DNS)

МИОЭС
Domain Name System (DNS)
(служба имен доменов) представляет собой службу
стека TCP/IP, преобразующую имя компьютера или
домена в IP-адрес или, наоборот, конвертирующую
IP-адрес в компьютерное или доменное имя.
Этот процесс называется разрешением (имен или
адресов).
Пользователям легче запоминать имена, а не IPадреса в десятичном представлении с
разделительными точками, однако поскольку
компьютерам все равно нужны IP-адреса, то должен
быть способ преобразования одного способа
адресации в другой.
Компьютерные сети
МИОЭС

24. Организация доменов и доменных имен

Компьютерные сети
МИОЭС
МИОЭС

25.

МИОЭС
Компьютерные сети
МИОЭС

26. Организация доменов и доменных имен

МИОЭС
Совокупность имен, у которых несколько старших
составных частей совпадают, образуют домен имен
(domain).
Например, имена wwwl.zil.mmt.ru, ftp.zil.mmt.ru,
yandex.ru и sl.mgu.ru входят в домен ru, так как все
эти имена имеют одну общую старшую часть — имя
ru.
Полное доменное имя (fully qualified domain name,
FQDN) включает составляющие всех уровней
иерархии, начиная от краткого имени и кончая
корневой точкой.
Компьютерные сети
МИОЭС

27. Доменные имена первого уровня (TLD) для организаций

Тип организаций
Воздушный транспорт
Фирмы (от мелких до крупных), включая товарищества,
частные компании и корпорации
Различные коммерческие организации
Коммерческие кооперативы (принадлежащие работающим
в них сотрудникам)
Образовательные
Правительственные Организации занимаюищиеся
регистрацией доменных имен
Организации, созданные согласно международным
договорам
Музейные
Домены для личного пользования
Поставщики сетевых услуг
Некоммерческие
Профессиональные (например, объединения врачей,
бухгалтеров или юристов)
Компьютерные сети
МИОЭС
МИОЭС
Принятое доменное
имя
аего
biz
com
coop
edu
gov
int
museum
name
net
org
pro

28. Доменные имена для стран

МИОЭС
Доменные имена для стран
Страна
Австралия
Канада
Чили
Финляндия
Франция
Венгрия
Италия
Япония
Компьютерные сети
Принятое
доменное
имя
au
са
сl
ft
fr
hu
it
jp
МИОЭС
Страна
Иордания
Мозамбик
Нигерия
Польша
Катар
Самоа
Швеция
Объединенные
Арабские
Эмираты
Принятое
доменное
имя
io
mz
ng
рl
qa
ws
se
ae

29. Предлагаемые глобальные доменные имена первого уровня (TLD)

Тип организаций
Предлагаемое доменное
имя
Организации, связанные с искусством
arts
Фирмы, занимающиеся продажей товаров
shop или mail
Организации, связанные с развлечениями и
геc
отдыхом
Различные производственные организации и
firm
фирмы
Индивидуальные варианты имен для особых
nom
организаций
Универсальная идентификация по телефонному tel
номеру
Профсоюзы
union
Здравоохранение
hearth
Компьютерные сети
МИОЭС
МИОЭС

30. Система доменных имен

МИОЭС
Специальная служба — система
доменных имен (Domain Name System,
DNS).
DNS — это централизованная служба,
основанная на распределенной базе
отображений «доменное имя — IPадрес»
Компьютерные сети
МИОЭС

31. Две основные схемы разрешения DNS-имен

МИОЭС
В первом варианте работу по поиску IP-адреса
координирует DNS-клиент.
DNS-клиент обращается к корневому DNSсерверу с указанием полного доменного имени;
DNS-сервер отвечает, указывая адрес
следующего DNS-сервера, обслуживающего
домен верхнего уровня, заданный в старшей части
запрошенного имени;
DNS-клиент делает запрос следующего DNSсервера, который отсылает его к DNS-серверу
нужного поддомена, и т. д., пока не будет найден
DNS-сервер, в котором хранится соответствие
запрошенного имени IP-адресу. Этот сервер дает
окончательный ответ клиенту.
Компьютерные сети
МИОЭС

32. Две основные схемы разрешения DNS-имен

МИОЭС
Во втором варианте реализуется рекурсивная процедура:
DNS-клиент запрашивает локальный DNS-сервер, то есть
тот сервер, который обслуживает поддомен, к которому
принадлежит имя клиента;
• если локальный DNS-сервер знает ответ, то он сразу же
возвращает его клиенту; это может соответствовать случаю,
когда запрошенное имя входит в тот же поддомен, что и имя
клиента, а также может соответствовать случаю, когда
сервер уже узнавал данное соответствие для другого
клиента и сохранил его в своем кэше;
• если же локальный сервер не знает ответ, то он выполняет
итеративные запросы к корневому серверу и т. д.; получив
ответ, он передает его клиенту, который все это время
просто ждал его от своего локального DNS-сервера.
Компьютерные сети
МИОЭС

33. Универсальные указатели ресурсов

МИОЭС
При работе в Internet чаще всего используются не
просто доменные адреса, а универсальные
указатели (идентификаторы, локаторы) ресурсов,
называемые URL - Universal Resource Locator.
URL - это адрес любого ресурса в Internet, вместе с
указанием того, с помощью какого протокола
следует к нему обращаться.
В URL принята следующая схема:
имя протокола http: //;
имени машины, где расположен ресурс www.citmgu.ru;
адрес файла /users/data/Letters.html
В этой схеме применяется справа - после
служебных меток (#,?) - имя метки внутри файла
или элементов поискового запроса.
Компьютерные сети
МИОЭС

34. Аналоговые выделенные линии

МИОЭС
АНАЛОГОВЫЕ ВЫДЕЛЕННЫЕ
ЛИНИИ
Компьютерные сети
МИОЭС

35. Выделенный канал

МИОЭС
Выделенный канал
— это канал с фиксированной полосой пропускания или
фиксированной пропускной способностью, постоянно
соединяющий двух абонентов.
Абонентами могут быть как отдельные устройства
(компьютеры или терминалы), так и целые сети.
Выделенные каналы обычно арендуются у компаний
— операторов территориальных сетей, хотя крупные
корпорации могут прокладывать свои собственные
выделенные каналы.
Выделенные каналы делятся на аналоговые и
цифровые.
Компьютерные сети
МИОЭС

36. Типы аналоговых выделенных линий

МИОЭС
Выделенные линии могут быть разделены на две группы по
другому признаку -наличию промежуточной аппаратуры
коммутации и усиления или ее отсутствию.
Первую группу составляют так называемые нагруженные линии,
проходящие через оборудование частотного уплотнения (FDMкоммутаторы и мультиплексоры), расположенное, например, на
АТС.
Телефонные компании обычно предоставляют в аренду два
типа выделенных каналов: канал тональной частоты с полосой
пропускания 3,1 кГц и широкополосный канал с полосой 48 кГц,
который представляет собой базовую группу из 12 каналов
тональной частоты.
Широкополосный канал имеет границы полосы пропускания от
60 до 108 кГц. Так как широкополосный канал используется для
связи АТС между собой, то получение его в аренду более
проблематично, чем канала тональной частоты.
Выделенные нагруженные каналы также классифицируются на
категории в зависимости от их качества. От категории качества
зависит и арендная месячная плата за канал.
Компьютерные сети
МИОЭС

37. Типы аналоговых выделенных линий

МИОЭС
Вторая группа выделенных линий - это ненагруженные физические проводные линии.
Часто такие линии используются для связи между близко стоящими зданиями.
Разветвленные сети каналов, представляющих собой ненагруженные линии,
используются, например, муниципальными службами (энергонадзора, водопровода,
пожарной охраны и др.) для передачи технологической информации.
При небольшой длине ненагруженной выделенной линии она обладает достаточно
широкой полосой пропускания, иногда до 1 МГц, что позволяет передавать
импульсные немодулированные сигналы.
На первый взгляд может показаться, что ненагруженные линии не имеют отношения
к глобальным сетям, так как их можно использовать при протяженности максимум в
несколько километров, иначе затухание становится слишком большим для передачи
данных.
Однако в последнее время именно этот вид выделенных каналов привлекает
пристальное внимание разработчиков средств удаленного доступа.
Дело в том, что телефонные абонентские окончания - отрезок витой пары от АТС до
жилого или производственного здания - представляют собой именно такой вид
каналов.
Широкая (хотя и заранее точно неизвестная) полоса пропускания этих каналов
позволяет развить на коротком отрезке линии высокую скорость - до нескольких
мегабит в секунду.
В связи с этим до ближайшей АТС данные от удаленного компьютера или сети
можно передавать гораздо быстрее, чем по каналам тональной частоты, которые
начинаются в данной АТС.
Компьютерные сети
МИОЭС

38. Модемы для работы на выделенных каналах

МИОЭС
Для передачи данных по выделенным
нагруженным аналоговым линиям
используются модемы, работающие на
основе методов аналоговой модуляции
сигнала.
Эти стандарты делятся на три группы:
стандарты, определяющие скорость
передачи данных и метод кодирования;
стандарты исправления ошибок;
стандарты сжатия данных.
Компьютерные сети
МИОЭС

39. Модемы для работы на выделенных каналах

МИОЭС
Эти стандарты определяют работу модемов как
для выделенных, так и коммутируемых линий.
Модемы можно также классифицировать в
зависимости от того, какой режимы работы они
поддерживают (асинхронный, синхронный или оба
этих режима), а также к какому окончанию (4проводному или 2-проводному) они подключены.
В отношении режима работы модемы делятся на
три группы:
модемы, поддерживающие только асинхронный режим
работы;
модемы поддерживающие асинхронный и синхронный
режимы работы;
модемы, поддерживающие только синхронный режим
работы.
Компьютерные сети
МИОЭС

40. Асинхронный режим

МИОЭС
Асинхронный режим
Модемы, работающие только в асинхронном режиме,
обычно поддерживают низкую скорость передачи данных
- до 1200 бит/с.
Так, модемы, работающие по стандарту V.23, могут
обеспечивать скорость 1200 бит/с на 4-проводной
выделенной линии в дуплексном асинхронном режиме, а
по стандарту V.21 - на скорости 300 бит/с по 2-проводной
выделенной линии также в дуплексном асинхронном
режиме.
Дуплексный режим на 2-проводном окончании
обеспечивается частотным разделением канала.
Асинхронные модемы представляют наиболее дешевый
вид модемов, так как им не требуются высокоточные
схемы синхронизации сигналов на кварцевых
генераторах.
Кроме того, асинхронный режим работы неприхотлив к
качеству линии.
Компьютерные сети
МИОЭС

41. Синхронный режим

МИОЭС
Синхронный режим
Модемы, работающие только в
синхронном режиме, могут подключаться
только к 4-проводному окончанию.
Синхронные модемы используют для
выделения сигнала высокоточные схемы
синхронизации и поэтому обычно
значительно дороже асинхронных
модемов.
Кроме того, синхронный режим работы
предъявляет высокие требования к
качеству линии.
Компьютерные сети
МИОЭС

42. Стандарты модемов

МИОЭС
Стандарты модемов
Для выделенного канала тональной
частоты с 4-проводным окончанием
разработано достаточно много
стандартов серии V.
Все они поддерживают дуплексный
режим:
V.26 — скорость передачи 2400 бит/с;
V.27 — скорость передачи 4800 бит/с;
V.29 — скорость передачи 9600 бит/с;
V.32 ter — скорость передачи 19 200 бит/с.
Компьютерные сети
МИОЭС

43. Стандарты модемов

МИОЭС
Стандарты модемов
Для асинхронно-синхронных модемов разработан
ряд стандартов серии V:
V.22 — скорость передачи до 1200 бит/с;
V.22 bis — скорость передачи до 2400 бит/с;
V.26 ter — скорость передачи до 2400 бит/с;
V.32 — скорость передачи до 9600 бит/с;
V.32bis —скорость передачи 14 400 бит/с;
V.34 — скорость передачи до 28,8 Кбит/с;
V.34+ — скорость передачи до 33,6 Кбит/с.
Компьютерные сети
МИОЭС

44. Цифровые выделенные линии

МИОЭС
ЦИФРОВЫЕ ВЫДЕЛЕННЫЕ
ЛИНИИ
Компьютерные сети
МИОЭС

45. Цифровые выделенные линии

МИОЭС
Цифровые выделенные линии
Существуют два поколения технологий
цифровых первичных сетей:
технология плезиохронной («плезио»
означает «почти», то есть почти
синхронной) цифровой иерархии
(Plesiochronic Digital Hierarchy, PDH),
более поздняя технология — синхронная
цифровая иерархия (Synchronous Digital
Hierarchy, SDH).
Компьютерные сети
МИОЭС

46. Технология плезиохронной цифровой иерархии PDH

МИОЭС
Была разработана аппаратура Т1, которая позволяла
в цифровом виде мультиплексировать, передавать и
коммутировать (на постоянной основе) данные 24
абонентов.
Абоненты пользовались обычными телефонными
аппаратами, то есть передача голоса шла в
аналоговой форме, а мультиплексоры Т1 сами
осуществляли оцифровывание голоса с частотой
8000 Гц и кодировали голос с помощью импульснокодовой модуляции (Pulse Code Modulation, PCM).
Компьютерные сети
МИОЭС

47. Технология плезиохронной цифровой иерархии PDH

МИОЭС
Была реализована идея образования каналов с
иерархией скоростей.
Четыре канала типа Т1 объединяются в канал
следующего уровня цифровой иерархии — Т2,
передающий данные со скоростью 6,312 Мбит/с, а
семь каналов Т2 дают при объединении канал ТЗ,
передающий данные со скоростью 44,736 Мбит/с.
Сети Т1, а также более скоростные сети Т2 и ТЗ
позволяют передавать не только голос, но и любые
данные, представленные в цифровой форме, —
компьютерные данные, телевизионное изображение,
факсы и т. п.
Компьютерные сети
МИОЭС

48. Недостатки PDH

МИОЭС
Недостатки PDH
сложность операций
мультиплексирования и
демультиплексирования
пользовательских данных,
отсутствие развитых встроенных
процедур контроля и управления сетью,
слишком низкие по современным
понятиям скорости иерархии PDH.
Компьютерные сети
МИОЭС

49. Протоколы канального уровня для выделенных линий

МИОЭС
Протокол SLIP (Serial Line IP) - первый
стандарт, позволяющим устройствам,
соединенным последовательной
линией связи, работать по протоколам
TCP/IP.
Компьютерные сети
МИОЭС

50. Протоколы канального уровня для выделенных линий

Для установления связи по протоколу SLIP
компьютеры должны иметь информацию об IPадресах друг друга.
Другой недостаток SLIP — отсутствие индикации
типа протокола, пакет которого инкапсулируется в
SLIP-пакет.
При работе с реальными телефонными линиями,
требуются процедуры обнаружения и коррекции
ошибок. В протоколе SLIP такие процедуры не
предусмотрены.
Компьютерные сети
МИОЭС
МИОЭС

51. Протоколы канального уровня для выделенных линий

МИОЭС
Долгое время основным протоколом выделенных линий был
протокол HDLC (High-level Data Link Control), имеющий статус
стандарта ISO.
Протокол HDLC представляет собой семейство протоколов, в
которое входят известные протоколы:
LAP-B, образующий канальный уровень сетей Х.25,
LAP-D — канальный уровень сетей ISDN,
LAP-M — канальный уровень асинхронно-синхронных модемов,
LAP-F — канальный уровень сетей frame relay.
Компьютерные сети
МИОЭС

52. Протоколы канального уровня для выделенных линий

МИОЭС
Протокол РРР («точка-точка», Point-to-Point Protocol)
Основное отличие РРР от других протоколов
канального уровня состоит в том, что он добивается
согласованной работы различных устройств с
помощью переговорной процедуры, во время
которой передаются различные параметры, такие как
качество линии, протокол аутентификации и
инкапсулируемые протоколы сетевого уровня.
Протокол РРР основан на четырех принципах:
Компьютерные сети
МИОЭС

53. Переговорное принятие параметров соединения

МИОЭС
В корпоративной сети конечные
системы часто отличаются размерами
буферов для временного хранения
пакетов, ограничениями на размер
пакета, списком поддерживаемых
протоколов сетевого уровня.
Компьютерные сети
МИОЭС

54. Многопротокольная поддержка

МИОЭС
— способность протокола поддерживать
несколько протоколов сетевого уровня,
работает со многими протоколами
сетевого уровня, включая IP, Novell IPX,
AppleTalk, DECnet, XNS, Banyan VINES
и OSI, а также протоколами канального
уровня локальной сети.
Компьютерные сети
МИОЭС

55. Расширяемость протокола

МИОЭС
Под расширяемостью понимается как
возможность включения новых
протоколов в стек РРР, так и
возможность использования
собственных протоколов пользователей
вместо рекомендуемых в РРР по
умолчанию.
Компьютерные сети
МИОЭС

56. Независимость от глобальных служб

МИОЭС
В стек РРР добавлены спецификации,
позволяющие использовать РРР в
любой технологии глобальных сетей,
например ISDN, frame relay, Х.25, Sonet
и HDLC.
Компьютерные сети
МИОЭС

57. Виды глобальных сетей

МИОЭС
ВИДЫ ГЛОБАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

58. Сети Х.25

МИОЭС
СЕТИ Х.25
Компьютерные сети
МИОЭС

59. Протокол Х.25

МИОЭС
Протокол Х.25
(также называемый Recommendation X.25) является
одним из старейших протоколов глобальных сетей и
реализован на основе методов коммутации пакетов,
которые были разработаны в 1960-х и 1970-х годах
Протокол Х.25 обеспечивает двухточечные
коммуникации с установлением соединения, для чего
в состав протокола включены механизмы проверки
целостности соединений глобальной сети и
средства, гарантирующие доставку каждого пакета в
заданную точку.
Компьютерные сети
МИОЭС

60. Протокол Х.25

МИОЭС
Протокол Х.25
При своем появлении коммерческая
служба линий Х.25 имела
максимальную скорость передачи,
равную 64 Кбит/с.
В 1992 году союз ITU-T обновил
стандарты Х.25 и включил в него
поддержку скоростей до 2048 Мбит/с.
Компьютерные сети
МИОЭС

61. Протокол Х.25

МИОЭС
Протокол Х.25
Х.25 не является протоколом
скоростных глобальных сетей, однако
он имеет следующие характеристики:
широкое распространение;
надежность;
возможность подключения устаревших
локальных сетей к глобальным сетям;
возможность подключения к глобальной
сети устаревших мэйнфреймов и миникомпьютеров.
Компьютерные сети
МИОЭС

62.

МИОЭС
Уровни коммуникаций Х.25 в сравнении с эталонной моделью OSI
Уровень 3
(уровень пакетного протокола):
отвечает за коммутацию пакетов,
организацию коммутаций
и надежность соединений
Сетевой уровень OSI
Уровень 2
(уровень доступа к каналу):
передача данных, контроль и
исправление ошибок, управление
передачей данных и организация
фреймов
Канальный уровень OSI
Уровень 1
(уровень физического протокола):
стандарт ITU-T X.21,
на физические соединения
Физический уровень OSI
Компьютерные сети
МИОЭС

63. Методы передачи информации в сетях Х.25

МИОЭС
Методы передачи информации в сетях Х.25
Пакеты данных в сетях Х.25 могут
передаваться с помощью одного из
трех методов:
по коммутируемым виртуальным каналам,
по постоянным виртуальным каналам и
с помощью дейтаграмм.
Компьютерные сети
МИОЭС

64. Коммутируемый виртуальный канал

МИОЭС
Коммутируемый виртуальный канал
(switched virtual circuit, SVC) представляет
собой двунаправленный канал,
установленный между узлами через
некоторый коммутатор Х.25.
Канал — это логическое соединение,
которое устанавливается только на
время передачи данных.
По завершении передачи канал может
стать доступным для других узлов.
Компьютерные сети
МИОЭС

65. Постоянный виртуальный канал

МИОЭС
Постоянный виртуальный канал
(permanent virtual circuit, PVC) — это
логический коммуникационный канал,
поддерживаемый постоянно.
Соединение не разрывается, даже если
передача данных прекращается.
Оба типа виртуальных каналов
(коммутируемых и постоянных)
являются примерами коммутации
пакетов.
Компьютерные сети
МИОЭС

66. Дейтаграмма

МИОЭС
Дейтаграмма
(datagram) представляет собой упакованные данные,
пересылаемые без установки коммуникационного канала.
Дейтаграммы достигают точки назначения при помощи
механизма коммутации сообщений.
Пакеты адресуются некоторому получателю и могут поступать к
нему не одновременно (в зависимости от выбранного
маршрута).
Дейтаграммы не применяются в международных сетях, однако
включены в спецификации ITU-T для Интернета.
Интернет-дейтаграммы Х.25 инкапсулируют уровень IP в
пакетах Х.25, поэтому устройства сети Х.25 не "догадываются" о
том, что пакеты содержат данные IP.
При этом адрес IP-сети попросту переназначается адресу
целевого узла Х.25.
Компьютерные сети
МИОЭС

67. Соединения Х.25

МИОЭС
Соединения Х.25
Для осуществления коммуникаций Х.25
используются следующие устройства:
терминальное оборудование (DTE),
представляющее собой терминал или любой хосткомпьютер (от персонального до мэйнфрейма);
аппаратура передачи данных (DСE), являющаяся
сетевым оборудованием (например, адаптером
Х.25, сервером доступа или коммутатором
пакетов), применяемым для подключения
терминального оборудования к сети Х.25;
Компьютерные сети
МИОЭС

68. Соединения Х.25

МИОЭС
Соединения Х.25
сборщик/разборщик пакетов (packet
assemblev/rlisassembler, PAD) представляющий
собой некоторое устройство, преобразующее
пакет в формат Х.25 и снабжающее его адресом
Х.25. Также это устройство удаляет адресную
информацию формата Х.25 из пакета при его
доставке в целевую локальную сеть. Программное
обеспечение PAD выполняет форматирование
данных и обеспечивает исчерпывающую
проверку на наличие ошибок.
Эта аппаратура подключена к пункту коммутации
пакетов (packet-switching exchange, PSE) некоторого
поставщика услуг.
Компьютерные сети
МИОЭС

69. Пример сети X.25

МИОЭС
Пример сети X.25
Компьютерные сети
МИОЭС

70. Пример сети X.25

МИОЭС
Пример сети X.25
Компьютерные сети
МИОЭС

71. Адресация в сетях Х.25

МИОЭС
Адресация в сетях Х.25
Рекомендация Х.121 CCITT определяет
международную систему нумерации адресов для
сетей передачи данных общего пользования.
Если сеть Х.25 хочет обмениваться данными с
другими сетями Х.25, то в ней нужно придерживаться
адресации стандарта Х.121.
Адреса Х.121 (называемые также International Data
Numbers, IDN) имеют разную длину, которая может
доходить до 14 десятичных знаков.
Компьютерные сети
МИОЭС

72. Адресация в сетях Х.25

МИОЭС
Адресация в сетях Х.25
Первые четыре цифры IDN называют
кодом идентификации сети (Data
Network Identification Code, DNIC). DNIC
поделен на две части; первая часть (3
цифры) определяет страну, в которой
находится сеть, а вторая — номер сети
Х25 в данной стране. Таким образом,
внутри каждой страны можно
организовать только 10 сетей Х.25.
Компьютерные сети
МИОЭС

73. Адресация в сетях Х.25

МИОЭС
Адресация в сетях Х.25
Если же требуется перенумеровать больше, чем 10
сетей для одной страны, проблема решается тем,
что одной стране дается несколько кодов. Например,
Россия имела до 1995 года один код — 250, а в 1995
году ей был выделен еще один код — 251.
Остальные цифры называются номером
национального терминала (National Terminal Numbe,
NTN). Эти цифры позволяют идентифицировать
определенный DTE в сети Х.25.
Компьютерные сети
МИОЭС

74.

МИОЭС
Компьютерные сети
МИОЭС

75. Использование сетей Х.25

МИОЭС
Использование сетей Х.25
Сети Х.25 распространены потому, что они
обеспечивают глобальные связи между локальными
сетями и их архитектура предусматривает
освобождение неиспользуемой полосы пропускания
при отсутствии коммуникаций между узлами.
Начиная с 1970-х годов и до сего дня сети Х.25
играли важную роль в организации глобальных
сетей, однако в настоящее время они заменяются
более скоростными технологиями (такими как Frame
Relay, SMDS, SONET и Optical Ethernet).
Компьютерные сети
МИОЭС

76. Сети с ретрансляцией кадров (frame relay)

МИОЭС
СЕТИ С РЕТРАНСЛЯЦИЕЙ
КАДРОВ (FRAME RELAY)
Компьютерные сети
МИОЭС

77. История

МИОЭС
История
Стандарты ITU-T для сетей с ретрансляцией кадров
(frame relay) были предложены в 1984 году как
средство организации глобальных сетей с большой
полосой пропускания для передачи значительных
объемов данных.
Первоначально типовые реализации сетей frame
relay предусматривали скорость передачи 56 Кбит/с и
2 Мбит/с, однако в настоящее время сети такого типа
обеспечивают скорость до 45 Мбит/с.
Компьютерные сети
МИОЭС

78. Протоколы сети frame relay

МИОЭС
Протоколы сети frame relay
IPX;
AppleTalk;
РРР (инкапсулирующий протоколы
TCP/IP, IPX/SPX и NetBEUI);
SLIP (инкапсулирующий протокол
TCP/IP).
Компьютерные сети
МИОЭС

79.

МИОЭС
Сети frame relay имеют элементы, общие с сетями Х.25
Компьютерные сети
МИОЭС

80. FRAD

МИОЭС
FRAD
В отличие от PAD-устройств, используемых в сетях Х.25 для
преобразования пакетов, в сетях frame relay применяются
устройства, называемые frame relay assembler/disassembler,
FRAD (ассемблер/дизассемблер ретрансляции кадров).
Обычно эти устройства представляют собой модуль в
маршрутизаторе, коммутаторе или стоечном
концентраторе.
FRAD-модуль — это устройство, соединяющее
пользовательскую локальную сеть с сетью frame relay и
отвечающее за инкапсуляцию (ассемблирование, сборку)
пакетов локальной сети, благодаря чему эти пакеты могут
передаваться по глобальной сети frame relay.
Кроме того, FRAD-модуль распаковывает (дизассемблирует)
данные, форматированные для сети frame relay, и переводит
их в формат, пригодный для передачи в локальную сеть.
Компьютерные сети
МИОЭС

81. Достоинства

МИОЭС
Достоинства
В отличие от сетей Х.25, сети frame relay могут
взаимодействовать с современными сетями,
имеющими собственные механизмы обнаружения
ошибок.
Сети frame relay позволяют достигнуть высоких
скоростей передачи данных, при этом
предполагается, что новые сетевые технологии
имеют средства обнаружения ошибок на
промежуточных узлах и, следовательно, в самих
сетях frame relay серьезные проверки на наличие
ошибок не производятся (т. е. эти сети являются
службами без установления соединения).
Компьютерные сети
МИОЭС

82.

МИОЭС
Уровни коммуникаций frame relay в сравнении с эталонной моделью OSI
Уровень 2 (LAPF):
передача данных, организация
фреймов, проверка размера фрейма,
коммутация пакетов и обеспечение
надежности
Канальный уровень OSI
Уровень 1
(физический уровень)
Физическое соединение
Физический уровень OSI
Компьютерные сети
МИОЭС

83. Коммутация и виртуальные каналы

МИОЭС
Коммутация и виртуальные каналы
В сетях frame relay в одном несущем кабеле может
быть создано несколько виртуальных соединений.
Каждое такое соединение обеспечивает передачу
данных между двумя коммуникационными узлами.
Как и в сетях Х.25, виртуальные соединения
являются логическими, а не физическими.
При коммутации кадров возможны два типа
виртуальных соединений:
постоянные и
коммутируемые.
Компьютерные сети
МИОЭС

84. Постоянные виртуальные соединения

МИОЭС
Постоянные виртуальные соединения
Такие соединения представляют собой постоянно доступный
маршрут между двумя узлами, который имеет некоторый
идентификатор, указываемый в каждом передаваемом пакете.
Установленное соединение остается всегда открытым, поэтому
коммуникации могут осуществляться в любой момент.
Отдельные передачи данных обрабатываются на Физическом
уровне, а виртуальные соединения являются частью уровня
LAPF.
Один передающий кабель может поддерживать несколько
виртуальных соединений с различными целевыми сетями.
Компьютерные сети
МИОЭС

85. Коммутируемые виртуальные соединения

МИОЭС
включены в стандарт на коммутацию кадров в 1993 году.
Для них требуется установление сеанса связи.
Чтобы начался обмен данными, между двумя узлами
передается управляющий сигнал вызова.
По окончании коммуникаций этот сигнал сопровождается
командой на отключение обоих узлов.
Коммутируемые виртуальные соединения служат для того,
чтобы позволить сети определять скорость передачи данных.
Скорость может выбираться в соответствии с требованиями
приложения и в зависимости от имеющегося в данный момент
сетевого трафика.
Между двумя точками по одному кабелю может проходить
множество коммутируемых виртуальных соединений.
Компьютерные сети
МИОЭС

86. Передача голоса по сетям с ретрансляцией кадров (VoFR)

МИОЭС
voice over frame relay.
Речевые сигналы можно передавать по сети, что
позволяет сократить расходы на междугородные
телефонные разговоры.
При этом используются две технологии:
сжатие речевого сигнала и
подавление пауз.
Обе технологии предназначены для увеличения
пропускной способности сети при передаче данных и
речи.
Компьютерные сети
МИОЭС

87. Сжатие речевого сигнала

МИОЭС
Сжатие речевого сигнала
(voice compression)
используются следующие технологии:
импульсно-кодовая модуляция (ИКМ) (pulse code modulation,
PCM) — это технология речевых коммуникаций, при которой
аналоговый аудиосигнал преобразуется в 8-разрядный
цифровой сигнал. Он также применяется для передачи речи
через Интернет,
адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая
модуляция (adaptive differential pulse code modulation,
ADPCM) — это разновидность ИКМ, позволяющая
передавать голос со скоростью в два-четыре раза меньше,
чем при обычных ИКМ-коммуникациях и
адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая
модуляция в частичном диапазоне (sub-band adaptive
differential pulse code modulation, SB-ADPCM) представляет
собой модификацию ADPCM для работы в сетях ISDN и
frame relay.
Компьютерные сети
МИОЭС

88. Подавление пауз

МИОЭС
Подавление пауз
(silence suppression) — это технология
для обнаружения пауз между словами
или при переключении диалога от
одного говорящего к другому. Сеть
frame relay передает данные в течение
обнаруженных пауз.
Качество речи в сети frame relay при
подавлении пауз обычно хуже, чем при
сжатии речевого сигнала, особенно в
тех случаях, когда в сети имеется
высокий трафик.
Компьютерные сети
МИОЭС

89. Достоинство

МИОЭС
Достоинство
Технология передачи голоса по сетям с
ретрансляцией кадров (а также
возможность передачи факсов) очень
привлекательна для корпоративных
пользователей, поскольку она
позволяет существенно экономить
средства при совместной передаче
данных и речи, что в значительной
мере делает ненужными платные
телекоммуникационные услуги.
Компьютерные сети
МИОЭС

90. Службы поставщиков сетевых услуг

МИОЭС
Службы поставщиков сетевых услуг
Поставщики сетей frame relay (региональные телефонные компании
или телекоммуникационные компании дальней связи) обычно
предоставляют услуги трех типов (и их комбинации):
согласованная скорость передачи информации (committed
information rate, CIR) — гарантированная минимальная скорость
передачи данных. Сложность при использовании этой услуги
заключается в том, что мониторинг каналов выполняется
нерегулярно, поэтому клиенту сложно проверить, всегда ли
обеспечивается заявленная скорость;
постоянное виртуальное соединение (PVC) — постоянно
существующее выделенное соединение с некоторой точкой. Эти
услуги, пожалуй, наиболее ценны, поскольку предусматривают
установление непрерывного коммуникационного маршрута;
порт — приобретение доступа к определенному порту (или
нескольким портам), расположенному на коммуникационном
коммутаторе поставщика услуг.
Компьютерные сети
МИОЭС

91. Спасибо за внимание!

МИОЭС
Спасибо за
внимание!
Компьютерные сети
МИОЭС