Пояснительная записка к дипломной работе На тему: «Имитационные модели корпоративных сетей передачи данных»

992-1007 — используются сетевой транспортной службой 1008-1022 — зарезервированы 1023 — используется для управления канальным уровнем Исходя из этого, в любом интерфейсе Frame Relay для оконечных устройств поль­зователя отводится 976 DLCI-адресов. Поле C/R переносит признак команды (Command) или ответа (Response). Этот признак является унаследованным и используется в протокольных операциях HDLC. Поля DE, FECN и BECN используются протоколом для управления трафиком и поддержания заданного качества обслуживания виртуального канала. 3.4.1.2. Поддержка параметров QoS. Для каждого виртуального соединения определяется несколько параметров, свя­занных со скоростью передачи данных и влияющих на качество обслуживания: Согласованная скорость передачи данных (Committed Information Rate, CIR) — скорость, с которой сеть будет передавать данные пользователя. Согласованная величина пульсации (Committed Burst Size, Bc) — максималь­ное количество байтов, которое сеть будет передавать от данного пользовате­ля за интервал времени Т, называемый временем пульсации, соблюдая согла­сованную скорость CIR. Дополнительная величина пульсации (Excess Burst Size, Be) — максимальное количество байтов, которое сеть будет пытаться передать сверх установлен­ного значения Вс за интервал времени Т. Эти параметры являются однонаправленными, то есть виртуальный канал мо­жет поддерживать разные значения CIR, Вс и Be для каждого направления. Время T определяется по формуле (1) T=Bc/CIR (1) Можно задать значения CIR и Т, тогда производной величиной станет величина пульсации Вс. Обычно для контроля пульсаций трафика выбирается время Т, равное 1-2 секунды при передаче данных, и в диапазоне десятков-сотен милли­секунд при передаче голоса. Ниже (рис. 4) отображена «реакция сети на поведение пользователя» (R — скорость в канале доступа; f,-f5 — кадры). Рис. 4. Реакция сети на поведение пользователя. Основным параметром, по которому абонент и сеть заключают соглашение при установлении виртуального канала, является согласованная скорость передачи данных. Для постоянных виртуальных каналов это соглашение является частью контракта на пользование услугами сети. При установлении коммутируемого виртуального канала SVC соглашение о качестве обслуживания заключается автоматически с помощью протокола Q.933 — требуемые параметры CIR, Вс и Be передаются в пакете запроса на установление соединения. Скорость передачи данных измеряется на контрольном интервале времени Т, на котором проверяются условия соглашения. В общем случае пользователь не дол­жен в этом интервале передавать в сеть данные со средней скоростью, превосхо­дящей CIR. Если же он нарушает соглашение, то сеть не гарантирует доставку кадра и помечает этот кадр признаком готовности к удалению (Discard Eligi­bility, DE), равным 1. Однако кадры, отмеченные таким признаком, удаляются из сети только в том случае, если коммутаторы сети испытывают перегрузки. Если же перегрузок нет, то кадры с признаком DE = 1 доставляются адресату. Такое поведение сети соответствует случаю, когда общее количество данных, переданных пользователем в сеть за период Т, не превышает значения Вс + Be. Если же этот порог превышен, то кадр не помечается признаком DE, а немедленно удаляется. Предыдущий рисунок (рис. 4) иллюстрирует случай, когда за интервал времени Т в сеть по вир­туальному каналу поступило 5 кадров. Средняя скорость поступления данных в сеть составила на этом интервале R бит/с, и она оказалась выше C1R. Кадры f1, f2 и f3 доставили в сеть данные, суммарный объем которых не превысил порог Вс, поэтому эти кадры ушли дальше транзитом с признаком DE=0. Данные кадра f4, прибавленные к данным кадров fl, f2 и f3, уже превысили порог Вс, но еще не превысили порога Вс + Be, поэтому кадр f4 также ушел дальше, но уже с призна­ком DE = 1. Данные кадра f5, прибавленные к данным предыдущих кадров, пре­высили порог Вс + Be, поэтому этот кадр был удален из сети. Пользователь может договориться о поддержании не всех параметров качества обслуживания для данного виртуального канала, а только некоторых. Например, можно использовать только параметры CIR и Вс. Этот вариант дает более качественное обслуживание, так как кадры никогда не отбрасываются коммутатором сразу. Коммутатор только помечает кадры, которые превышают порог Вс за время Т, признаком DE=1. Если сеть не сталкивается с перегрузками, то кадры такого канала всегда доходят до конечного узла, даже если пользова­тель постоянно нарушает договор с сетью. Популярен еще один вид заказа на обслуживание, при котором оговаривается только порог Be, а скорость CIR полагается равной нулю. Все кадры такого кана­ла сразу же отмечаются признаком DE - 1, но отправляются в сеть, а при превы­шении порога Be отбрасываются. Контрольный интервал времени Т в этом слу­чае вычисляется как Be/R, где R — скорость доступа к каналу. Ниже (рис. 5) приведен «пример обслуживания в сети Frame Relay» с пятью удаленными региональ­ными отделениями корпорации. Обычно доступ к сети осуществляется по кана­лам с пропускной способностью, большей, чем CIR. Но при этом пользователь платит не за пропускную способность канала, а за заказанные величины CIR, Вс и Be. Так, при использовании в качестве линии доступа канала Т1 и заказа об­служивания со скоростью CIR, равной 128 Кбит/с, пользователь будет платить только за скорость 128 Кбит/с, а скорость канала Т1 в 1,544 Мбит/с окажет влияние на верхнюю границу возможной пульсации Вс + Be. Рис. 5. Пример обслуживания в сети Frame Relay. Параметры качества обслуживания могут быть разными для разных направле­ний виртуального канала. Так, на предыдущем рисунке абонент 1 соединен с абонентом 2 вир­туальным каналом с DLCI = 136. При направлении от абонента 1 к абоненту 2 канал имеет среднюю скорость 128 Кбит/с с пульсациями Вс=256 Кбит (интер­вал Т составил 1с) и Be = 64 Кбит. А при передаче кадров в обратном направлении средняя скорость уже может достигать значения 256 Кбит/с с пульсациями Вс = 512 Кбит и Be = 128 Кбит. Нужно отметить что механизм резервирования средней пропускной способности и максимальной пульсации является основным механизмом обеспечения параметров QoS в сетях Frame Relay. Соглашения должны заключаться таким образом, чтобы сумма средних скоро­стей передачи данных в виртуальных каналах не превосходила возможностей портов коммутаторов. При заказе постоянных каналов за это отвечает админист­ратор, а при установлении коммутируемых виртуальных каналов — программ­ное обеспечение коммутаторов. При правильно взятых на себя обязательствах сеть борется с перегрузками путем удаления кадров с признаком DE=1 и кад­ров, превысивших порог Вс + Be. В технологии Frame Relay определен еще и дополнительный (необязательный) механизм управления потоком. Это механизм оповещения конечных пользова­телей о том, что в коммутаторах сети возникли перегрузки (переполнение необ­работанными кадрами). Бит FECN (Forward Explicit Congestion Notification — прямое явное уведомление о перегрузке) кадра извещает об этом принимающую сторону. На основании значения этого бита принимающая сторона должна с по­мощью протоколов более высоких уровней (TCP/IP, SPX и т. п.) известить пе­редающую сторону о том, что та должна снизить интенсивность отправки паке­тов в сеть. Бит BECN (Backward Explicit Congestion Notification — обратное явное уведом­ление о перегрузке) извещает о переполнении в сети передающую сторону и яв­ляется рекомендацией немедленно снизить скорость передачи. Бит BECN обычно отрабатывается на уровне устройств доступа к сети Frame Relay — маршрутиза­торов, мультиплексоров и устройств CSU/DSU. Протокол Frame Relay не требу­ет от устройств, получивших кадры с установленными битами FECN и BECN, немедленного прекращения передачи в данном направлении. Эти биты должны служить указанием для протоколов бо­лее высоких уровней (TCP, SPX, NCP и т. п.) о снижении темпа передачи паке­тов. Так как регулирование потока и принимающей, и передающей сторонами инициируется в разных протоколах по-разному, то разработчики протоколов Frame Relay учли оба направления снабжения предупреждающей информацией о пере­полнении сети. 3.4.1.3. Вывод. Достоинства: Низкая протокольная избыточность обеспечивает высокую пропускную способность и небольшое время задержки кадров. Предсказуемая пропускная способность за счет установления постоянных виртуальных каналов (PVC) при заранее обговоренной величиной CIR. Высокая надежность, которая обеспечивается за счёт постоянных виртуальных соединений, т.е. при обрыве канала связи автоматически перестроится маршрут, и пакеты пойдут по другому пути. Контроль работоспособности канала с пользовательской стороны. Поддержка большого количества протоколов – мультипротокольная среда. Также Frame Relay предоставляет гарантированное качество обслуживания и по времени задержки и по скорости передачи кадров. Недостатки: Высокая стоимость услуг связи между сетями филиалов корпорации – каждый виртуальный канал необходимо оплачивать. Сложность доступа к корпоративной сети по телефонным коммутируемым каналам. Сложность взаимодействия с Internet (не различает протоколы вышележащих уровней). 3.4.2. Технология ATM. Технология ATM (Asynchronous Transfer Mode — асинхронный режим переда­чи) была разработана как единая универсальная технология транспорта для нового поколе­ния сетей с интегрированным обслуживанием. По своей сути, ATM является второй попыткой построения универсальной сети. В отли­чие от технологии Frame Relay, которая изначально предназначалась только для передачи эластичного компьютерного трафика, цели разработчиков ATM были значительно шире, а именно, технология ATM должна была обеспечивать: Передачу трафика любого типа (компьютерного и мультимедийного); Иерархию скоростей передачи данных; Возможность использования существующей инфраструктуры линий связи; Взаимодействие с существующими протоколами локальных и глобальных сетей. 3.4.2.1. Стек протокола ATM. Стек протокола ATM соответствует нижним уровням семиуровневой модели ISO/OSI и содержит уровень адаптации ATM. Точного соответствия между уровнями протоколов технологии ATM и уровнями модели ISO/OSI нет. Ниже (табл. 2) отображена «структура стека протоколов ATM» и отображено (рис. 6) «распределение протоколов по узлам и коммутаторам сети ATM». Уровни адаптации ATM (ALL1-5) Подуровень конвергенции (CS) Общая часть подуровня конвергенции Специфическая для сервиса часть Подуровень сегментации и реассемблирования (SAR) Уровень ATM (маршрутизация пакетов, мультиплексирование, управление потоком, обработка приоритетов) Физический уровень Подуровень согласования передачи Подуровень, зависящий от физической среды Табл. 2. Структура стека протоколов ATM. Рис. 6. Распределение протоколов по узлам и коммутаторам сети ATM. Рассмотрим уровень адаптации ATM (ATM Adaptation Layer, AAL). Он состоит из на­бора протоколов AAL1 – AAL5, которые трансформируют сообщения протоколов верхних уровней ATM в ячейки ATM нужного формата. Протоколы AAL при передаче пользовательского трафика работают только в конечных узлах сети. Каждый протокол уровня AAL обрабатывает пользовательский трафик опреде­ленного класса (A, B, C, D и X). На начальных этапах стандартизации каждому классу трафика соответствовал свой протокол AAL, который принимал в конечном узле пакеты от протокола верхнего уровня и заказывал с помощью соответствующего прото­кола нужные параметры трафика и качества обслуживания для данного вирту­ального канала. При развитии стандартов ATM такое однозначное соответствие между классами трафика и протоколами уровня AAL исчезло, и разрешается использовать для одного и того же класса трафика разные протоколы уровня ALL. В соответствии с «табл. 2» уровень адаптации состоит из двух подуровней: Подуровень сегментации и реассемблирования (Segmentation And Reassembly, SAR) – является нижним подуровнем AAL. Эта часть не зависит от типа прото­кола AAL и от класса передаваемого трафика. Она занимается разбиением сообщения, принимаемого AAL от протокола верх­него уровня, на ячейки ATM, снабжением их соответствующим заголовком и передачей уровню ATM для последующей отправки в сеть. Подуровень конвергенции (Convergence Sublayer, CS) — является верхним подуровнем AAL. Этот подуровень зависит от класса передаваемого трафика (A, B, C, D и X). Про­токол подуровня конвергенции решает задачи обеспечения временной синхронизации между передающим и принимающим узлами (если трафику необходима такая синхронизация). Контролирует и, по-возможности, восстанавливает битовые ошибки в пользовательской информации. Занимается контролем целостности передаваемого кадра. Протоколы AAL для выполнения своей работы используют служебную инфор­мацию, размещаемую в своих заголовках. После приема ячеек, поступивших по виртуальному каналу, подуровень SAR протокола AAL собирает послан­ное по сети исходное сообщение (чаще всего разбитое на несколько ячеек ATM) с помощью заголовков AAL, которые для коммутаторов ATM являются прозрачными, так как помещаются в 48-битном поле данных ячейки. После сборки исходного сообщения про­токол AAL проверяет служебные поля заголовка и концовку кадра и на этом основании принимает решение о корректности полученной информации. Необходимо отметить, что сам протокол ALL при передаче пользовательских данных конечных узлов не занимается восстановление искажённых или потерянных данных, а уведомляет об этом конечный узел. Это сделано с целью ускорить работу коммутаторов сети ATM, так как случаи искажения или потери данных редкие.

Похожие:

	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Трехуровневая система организации бд. Модели данных. Классификация моделей данных. Семантические модели данных. Модель полуструктурированных...		Программа курса для направления 230200. 68 «Информационные системы. Программа Базы знаний» Кроме того, изучаются также технологии виртуальных сетей, беспроводные сети, базовые средства обеспечение безопасности корпоративных...
	Пояснительная записка к дипломной работе на тему: «Система автоматизированного... Авторское выполнение научных работ на заказ. Контроль плагиата, скидки, гарантии, прямое общение с		Пояснительная записка к дипломной работе на тему: «Система многомасштабного... Авторское выполнение научных работ на заказ. Контроль плагиата, скидки, гарантии, прямое общение с
	Пояснительная записка к дипломной работе на тему : «Развитие операций... Государственный институт последипломного образования руководителей и специалистов металлургического комплекса Украины(гипомет)		Дипломная работа содержит 6 разделов, в которых рассмотрены: анализ... Пояснительная записка дипломной работы состоит из 101 листа, содержит 12 рисунков и 5 таблиц
	Урок «Математическое моделирование с использованием электронных таблиц. Имитационные модели» ...		Пояснительная записка к курсовой работе на тему: “Цифровой диктофон” ...
	Отчет о научно-исследовательской работе исследования в области построения... Этап 2 «Разработка концепции построения системы управления информационным обменом в защищенной сети порталов через открытые каналы...		Радиофизический факультет В курсе рассматриваются особенности локальных и глобальных сетей передачи данных, организация многоуровневой иерархии протоколов...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Компьютерные сети: виды, структура, принципы функционирования. Аппаратное и программное обеспечение работы глобальных компьютерных...		Курсовая работа на тему: Распределенные системы обработки данных... ...
	Пояснительная записка к дипломной работе На тему: «Разработка системы... На тему: «Разработка системы автоматизации функций формирования scorm совместимых метаданных для информационных ресурсов»		Аннотация примерной программы дисциплины «Информационные технологии... Студенты должны уметь находить оптимальные применения инфокоммуникационным технологиям в задачах связи и иметь навыки расчета параметров...
	Типы сетей (Локальная, Intranet, Extranet; Глобальная) Сеть это совокупность устройств, соединенных по определенным правилам и обеспечивающих надежный обмен информацией. Любые сети, в...		Компьютерные сети: локальные сети. Аппаратное и программное обеспечение... Денисова Ольга Викторовна, Пехова Наталья Дмитриевна, Львова Наталья Владимировна, Герасимова Наталья Михайловна