Технология Х25. Стек протоколов сети. Структура. Формат сообщений. Использование сетей Х25

1976 появился стандарт семейства протоколов Х25, который определил метод передачи данных в системе с коммутацией пакетов.

Особенностью Х25 является использование процедур контроля и восстановления данных на низкостных аналоговых каналах с низким качеством передачи. Протоколы охватывают 3 нижних уровня модели ОСИ:

-Физический уровень – определяет уровень сигналов и логику взаимодействия в среде передачи данных.

-канальный (уровень звена данных)- определяет правила доступа к среде передачи данных, обеспечивает надежную передачу данных между соседними узлами сети Х25. На этом же уровне осуществляются методы коррекции ошибк при передачи данных и управлением потоком данных. На втором уровне данные передаются кадрами.

Сетевой уровень – определяет правило маршрутизации пакетов, которые формируются этип уровнем, для передачи по сети. Пакет сетевого уровня помещается в поле данных кадров 2-го уровня при передачи.

Передача пакетов осуществляется по виртуальным каналам, которые могут быть постоянными и коммутируемыми.

Протокол Х.25 широко используется уже более четверти века, в первую очередь для создания всемирной сети с коммутацией пакетов. сети Х.25 обеспечи­вают надежную доставку информации, т.е. включают мощные механизмы коррекции и восстановления данных, обеспечивающие на стороне получателя ту же последовательность данных, что и на стороне отправителя без дополнительной нагрузки на оконечные терминалы. сети Х.25 могут использоваться для передачи трафика локальных сетей (IP, IPX и т.п., в том числе Internet), SNA и ряда других протоколов, связи между серверами баз данных, электронными почтовыми системами и проч.

Другая сфера применения Х.25 связана с дистанционным и техническим обслуживанием АТС. С помощью Х.25 организованы центры дистанционного технического обслуживания и эксплуатации, например, станций DX-200, а также проводится мониторинг телефонных разговоров.

Технология Frame Relay: назначение и общая характеристика. Стек протоколов Frame Relay. Формат кадра. LAP-F. Использование сетей Frame Relay.

Была разработана в начале 90 гг, как протокол который обеспечивает большую скорость передачи данных(до 2Mbit/s) и использ преимущество цифровых и оптоволоконных систем передачи. Отличит особенностью Frame realy является возможность пердачт по одному физ каналу разнообразного трафика(данных, звука, видео). Протокол Frame relay соотв 2 нижним уровням OSI/ Более высокая скорость пердачи достигается тем, что просходит исключение контроля ошибок в промежут узлах. В промежут узлах ошибочные пакеты могут только отбрасываться, а запрос на повторую передачу произходит о конечного узла протоколами выше сетевого уровня.

Стек протоколов frame relay

Технология frame relay использует для передачи данных технику виртуальных соединений, аналогичную той, которая применялась в сетях Х.25, однако стек протоколов frame relay передает кадры (при установленном виртуальном соединении) по протоколам только физического и канального уровней, в то время как в сетях Х.25 и после установления соединения пользовательские данные передаются протоколом 3-го уровня. Кроме того, протокол канального уровня LAP-F в сетях frame relay имеет два режима работы - основной (core) и управляющий (control). В основном режиме, который фактически практикуется в сегодняшних сетях frame relay, кадры передаются без преобразования и контроля, как и в коммутаторах локальных сетей. За счет этого сети frame relay обладают весьма высокой производительностью, так как кадры в коммутаторах не подвергаются преобразованию, а сеть не передает квитанции подтверждения между коммутаторами на каждый пользовательский кадр, как это происходит в сети Х.25. Пульсации трафика передаются сетью frame relay достаточно быстро и без больших задержек.

Сети Frame relay широко использ в корпоративных и территориальных сетях.

Технология ATM

ATM (Asynchronous Transfer Mode, режим асинхронной доставки) -это сетевая технология, основанная на передаче небольших информационных блоков - ячеек (cells) - фиксированного размера, предназначенная для одновременной передачи различного трафика (звук, видео, данные). Применение в качестве информационных блоков ячеек фиксированного размера упрощает аппаратуру передачи данных, минимизирует задержки при обработке данных и обеспечивает более равномерную загрузку сети.

Основой технологии ATM являются коммутируемые сети с трансляцией ячеек и установлением соединений. Технология так же может быть использована для построения высокоскоростных локальных сетей, так и сетевых магистралей, объединяющих традиционные локальные сети.

Сеть ATM имеет звездообразную топологию. Строится на основе одного или нескольких коммутаторов

В основе режима асинхронной передачи лежит концепция двух оконечных систем (терминалов), осуществляющих связь друг с другом через совокупность промежуточных коммутаторов (ATM Switch). Стандарт ATM определяет интерфейс пользователя с сетью (UNI, User-to-Network Interface) и интерфейс между сетями (NNI, Net work-to-Node Interface или Network-to-Network Interface), т. e. UNI соединяет устройство оконечного пользователя с общедоступным или частным ATM - коммутатором, a NNI представляет собой канал связи между двумя коммутаторами.

Архитектура (модель) ATM описывает процедуры связи двух оконечных систем посредством АТМ-коммутаторов и состоит из трех уровней:

-физического;

-уровня ATM;

-уровня адаптации ATM.

Физический уровень.

Протоколы ATM физического уровня определяют, как получать информационные сигналы из среды передачи, преобразовывать их в ячейки и передавать эти ячейки уровню ATM,

Физический уровень условно разбит на два подуровня: преобразования передачи (ТС, Transmission Convergence) и адаптации к физической среде передачи (PMD, Physical Medium Dependent). Цель создания данных подуровней в архитектуре ATM - обеспечить возможность использования разнообразных физических сред, для которых определены различные предельные скорости передачи данных. Стандартными значениями скорости передачи данных для сетей ATM являются 25, 155 и 622 Мбит/с, хотя потенциально ATM может обеспечить скорость до 2,5 Гбит/с.

Уровень ATM

Протоколы уровня ATM описывают механизмы получения ячеек, формирования заголовков и передачи ячеек уровню адаптацииАТМ, а также установки соединения с требуемым качеством сервиса (QoS ).

Уровень ATM выполняет 4 основные функции:

мультиплексирование и демультиплексирование ячеек разных соединений [соединения определяются идентификатором виртуального канала (VCI) и идентификатором виртуального пути (VPI)];

преобразование значений VCI и/или VPI на коммутаторах, если это необходимо;

извлечение (вставку) заголовка перед доставкой (после доставки) ячейки на уровень адаптации (с уровня адаптации);

реализация механизма управления потоком данных в универсальном сетевом интерфейсе (UNI).

Поле Управление потоком (Generic Flow Control) используется только при взаимодействии конечного узла и первого коммутатора сети.

Поля Идентификатор виртуального пути (VitualPath Identifier, VPI) и Идентификатор виртуального канала (Vitual Channel Identifier, КС^занимают соответственно 1 и 2 байта. Эти поля задают номер виртуального соединения, разделенный на старшую (VPI) и младшую (VCI) части.

Поле Идентификатор типа данных (Payload Type Identifier, PTI) состоит из 3-х бит и задает тип данных, переносимых ячейкой, - пользовательские или управляющие (например, управляющие установлением виртуального соединения). Кроме того, один бит этого поля используется для указания перегрузки в сети - он называется Explicit Congestion Forward Identifier, EFCI - и играет ту же роль, что

бит FECN в технологии frame relay, то есть передает информацию о перегрузке по направлению потока данных.

Поле Приоритет потери кадра (Cell Loss Priority, CLP) играет в данной технологии ту же роль, что и поле DE в технологии frame relay - в нем коммутаторы ATM отмечают ячейки, которые нарушают соглашения о параметрах качества обслуживания, чтобы удалить их при перегрузках сети. Таким образом, ячейки с CLP=0 являются для сети высокоприоритетными, а ячейки с CLP=1 -низкоприоритетными,

Поле Управление ошибками в заголовке (Header Error Control, НЕС) содержит контрольную сумму, вычисленную для заголовка ячейки. Контрольная сумма вычисляется с помощью техники корректирующих кодов Хэмминга, поэтому она позволяет не только обнаруживать ошибки, но и исправлять все одиночные ошибки, а также некоторые двойные. Поле НЕС обеспечивает не только обнаружение и исправление ошибок в заголовке, но и нахождение границы начала кадра в потоке байтов кадров SDH, которые являются предпочтительным физическим уровнем технологии ATM, или же в потоке бит физического уровня, основанного на ячейках.