|
иртуальные соединения могут быть постоянными (PVC - Permanent Virtual Circuit) и коммутируемыми (SVC - Switched Virtual Circuit). Для ускорения коммутации в больших сетях используется понятие виртуального пути - Virtual Path, который объединяет виртуальные каналы, имеющие в сети АТМ общий маршрут между исходным и конечным узлами или общую часть маршрута между некоторыми двумя коммутаторами сети. Идентификатор виртуального пути (VPI - Virtual Path Identifier) является старшей частью локального адреса и представляет собой общий префикс для некоторого количества различных виртуальных каналов. Таким образом, идея агрегирования адресов в технологии АТМ применена на двух уровнях - на уровне адресов конечных узлов (работает на стадии установления виртуального канала) и на уровне номеров виртуальных каналов (работает при передаче данных по имеющемуся виртуальному каналу).Соединения конечной станции АТМ с коммутатором нижнего уровня определяются стандартом UNI (User Network Interface). UNI определяет структуру пакета, адресацию станций, обмен управляющей информацией, уровни протокола АТМ, способы установления виртуального канала и способы управления трафиком. В настоящее время принята версия UNI 4.0, но наиболее распространённой версией, поддерживаемой производителями оборудования, является версия UNI 3.1Стандарт АТМ не вводит свои спецификации на реализацию физического уровня. Здесь он основывается на технологии SDH/SONET, принимая её иерархию скоростей. В соответствии с этим начальная скорость доступа пользователя сети - это скорость OC-3 155 Мбит/с. Организация ATM Forum определила для АТМ не все иерархии скоростей SDH, а только скорости ОС-3 и ОС-12 (622 Мбит/с). На скорости 155 Мбит/c можно использовать не только волоконно-оптический кабель, но и неэкранированную витую пару категории 5. На скорости 622 Мбит/с допустим только волоконно-оптический кабель, причём как одномодовый, так и многомодовый.Имеются и другие физические интерфейсы к сетям АТМ, отличные от SDH/SONET. К ним относятся интерфейсы Т1/E1 и T3/E3, распространённые в глобальных сетях, и интерфейсы локальных сетей - интерфейс с кодировкой 4В/5B со скоростью 100 Мбит/с (FDDI) и интерфейс со скоростью 25 Мбит/c, предложенный компанией IBM и утверждённый ATM Forum. Кроме того, для скорости 155,52 Мбит/c определён так называемый "cell-based" физический уровень, то есть уровень, основанный на ячейках, а не на кадрах SDH/SONET. Этот вариант физического уровня не использует кадры SDH/SONET, а отправляет по каналу связи непосредственно ячейки формата АТМ, что сокращает накладные расходы на служебные данные, но несколько усложняет задачу синхронизации приёмника с передатчиком на уровне ячеек.Все перечисленные выше характеристики технологии АТМ не свидетельствуют о том, что это некая "особенная" технология, а скорее представляют её как типичную технологию глобальных сетей, основанную на технике виртуальных каналов. Особенности же технологии АТМ лежат в области качественного обслуживания разнородного трафика и объясняются стремлением решить задачу совмещения в одних и тех же каналах связи и в одном и том же коммуникационном оборудовании компьютерного и мультимедийного трафика таким образом, чтобы каждый тип трафика получил требуемый уровень обслуживания и не рассматривался как "второстепенный" [7].1.1.2 Интерфейсы сетей АТМИнтерфейсы сети АТМ можно классифицировать в зависимости от назначения, определяющегося набором обязательных функций.В зависимости от назначения различают интерфейсы АТМ:пользователь-сеть (UNI - User Network Interface) - обеспечивает взаимодействие оборудования пользователя с соответствующим ему сетевым узлом;интерфейс сетевого узла (NNI - Network Node Interface) - обеспечивает взаимодействие сетевых узлов между собой;интерфейс сеть-сеть (Network-Network Interface) - обеспечивает взаимодействие между двумя операторами сетей общего пользования.Интерфейсы UNI ATM отличаются набором обязательных функций и классифицируются на:UNI общего пользования - обеспечивает взаимодействие сетевого узла сети АТМ общего пользования с оборудованием пользователя или сетевым узлом сети АТМ ограниченного пользования, при этом используется протокол абонентской сигнализации DSS 2 (Digital Subscriber Signalling №2) или UNI 3.0/3.1/4.0;UNI ограниченного пользования - обеспечивает взаимодействие сетевого узла сети АТМ ограниченного пользования с оборудованием пользователя, при этом используется протокол абонентской сигнализации UNI 3.0/3.1/4.0.Интерфейсы NNI ATM отличаются набором обязательных функций и классифицируются на:NNI общего пользования - обеспечивает взаимодействие сетевых узлов внутри сети общего пользования, при этом используется протокол межузловой сигнализации B-ISUP (Broadband Integrated Service User Part) или PNNI (Private Network Network Interface);NNI ограниченного пользования - обеспечивает взаимодействие сетевых узлов внутри сети АТМ ограниченного пользования, при этом используется протокол межузловой сигнализации PNNI или IISP (Interim Interswitch Signalling Protocol).Для обеспечения взаимодействия между сетями операторов общего пользования используется интерфейс B-ICI. Взаимодействие сетей АТМ общего пользования, принадлежащих различным операторам, должно осуществляться через интерфейс B-ICI (B-ISDN Inter Carrier Interface), созданный ATM Forum.На интерфейсе B-ICI используются:формат ячеек NNI в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т I.361;функции уровня АТМ в соответствии со спецификацией ATM Forum UNI 3.0/3.1;протокол сигнализации B-ISUP, разработанный МСЭ-Т.В качестве физических интерфейсов могут быть использованы: Е3, STM-1, STM-4.Взаимодействие сетей АТМ может осуществляться по постоянным или коммутируемым соединениям.Аппаратура АТМ поддерживает интерфейсы для работы по физическим линиям связи и системам передачи.Интерфейсы для работы по физическим линиям связи можно разделить на:интерфейсы, работающие на линиях связи, протяжённостью несколько десятков километров;интерфейсы, работающие на линиях связи, протяжённостью несколько километров.Предусмотрены следующие интерфейсы АТМ, предназначенные для работы на линиях связи, протяжённостью несколько десятков километров:STM-1 (155,52 Мбит/с) в формате SDH для одномодовых оптических линий средней (15-20 км) длины и длинных (40-45 км);STM-4 (622,08 Мбит/с) в формате SDH для одномодовых оптических линий средней (15-20 км) длины и длинных (40-45 км);с прямой передачей ячеек (cell based) на скорости 155,52 Мбит/с для одномодовых оптических линий;с прямой передачей ячеек (cell based) на скорости 622,08 Мбит/с для одномодовых оптических линий.Для построения протяжённых оптических линий на сети АТМ можно устанавливать регенераторы или оптические усилители.Интерфейсы АТМ, предусмотренные для работы на линиях связи длиной несколько десятков километров могут быть использованы для работы на линиях протяжённостью несколько километров. Так же для работы на физических линиях связи протяжённостью несколько километров можно использовать интерфейсы АТМ:Е1 (2,048 Мбит/с) в формате PDH для симметричных цепей;Е3 (34,368 Мбит/с) в формате PDH для коаксиальных цепей;для симметричных цепей для передачи на скорости 25,6 Мбит/с;STM-1 (155,52 Мбит/с) в формате SDH для симметричного и коаксиального кабеля, многомодовых и одномодовых "коротких" оптических линий;STM-4 (622,08 Мбит/с) в формате SDH для многомодовых и одномодовых "коротких" оптических линий;с прямой передачей ячеек (cell based) на скорости 155,52 Мбит/с для коаксиальных цепей.Сеть АТМ может быть построена на базе существующих систем передачи:SDH;PDH.В этом случае сеть АТМ должна обеспечить подключение аппаратуры АТМ к системам передачи.Для взаимодействия с системами передачи PDH предусмотрены физические интерфейсы АТМ:Е1 (2,048 Мбит/с) в формате PDH для симметричных цепей;Е3 (34,368 Мбит/с) в формате PDH для коаксиальных цепей.Для взаимодействия с системами передачи SDH предусмотрены физические интерфейсы АТМ:STM-1 (155,52 Мбит/с) в формате SDH для симметричного и коаксиального кабеля, многомодовых и одномодовых оптических линий;STM-4 (622,08 Мбит/с) в формате SDH для многомодовых и одномодовых оптических линий.В настоящее время для построения ВОЛС сетей АТМ общего пользования ETSI и МСЭ-Т стандартизировали физические интерфейсы АТМ для одномодовых линий. Физические интерфейсы АТМ для многомодовых линий стандартизированы ATM Forum [7].1.1.3 Нумерация и адресация в сетях АТМДля установления коммутируемых виртуальных соединений в сети АТМ необходимо каждому интерфейсу подключения оборудования АТМ к сети АТМ назначить адрес АТМ оконечной системы AESA (ATM End System Address). В качестве базового формата AESA используется структура адреса Network Service Access Point (NSAP), разработанная для открытых систем. На основе NSAP ATM Forum специфицировал три варианта формата AESA: NSAP E.164, NSAP DCC (Data Country Code), NSAP ICD (International Code Designator). Эти форматы AESA зависят от международной организации, ответственной за выделение идентифицирующих кодов организаций или стран, регулирующих адреса АТМ в национальных сетях.В формате NSAP E.164 идентифицирующие коды выделяются МСЭ-Т. Д.ля нумерации сетевых объектов используется формат номера в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т Е.164.В формате NSAP DCC идентифицирующие коды выделяются ISO.В формате NSAP ICD идентифицирующие коды выделяются Институтом Стандартов Великобритании.В рекомендациях МСЭ-Т предусматривается использование в сети АТМ двух из указанных форматов AESA: NSAP E.164 и NSAP DCC. Адресом конечного узла в коммутаторах АТМ является 20-байтный адрес. Этот адрес может иметь различный формат, описываемый стандартом ISО 7498. При работе в публичных сетях используется адрес стандарта Е.164, при этом 1 байт составляет АFI, 8 байт занимает IDI - основная часть адреса Е.164 (15 цифр телефонного номера), а остальные 11 байт части DSР (Domain Specific Part) распределяются следующим образом: 4 байта занимает поле старшей части DSР - Нigh-Order Domain Specific Part (НО-DSP), имеющее гибкий формат и представляющее собой номер сети АТМ, который может делиться на части для агрегированной маршрутизации по протоколу РNNI, подобной той, которая используется в технике СIDR для сетей IP; 6 байт занимает поле идентификатора конечной системы - Еnd System Identifier (ЕSI), которое имеет смысл МАС-адреса узла АТМ, причем формат его также соответствует формату МАС-адресов IЕЕЕ. 1 байт составляет поле селектора, которое не используется при установлении виртуального канала, а имеет для узла локальное назначение. Идентификатор формата адреса (AFI) определяет тип формата AESA (NSAP E.164 или NSAP DCC), а также является ли данный адрес групповым или индивидуальным. Таблица 1.1.3.1 - Значения AFI для индивидуального и группового адреса AESA |
AFI | Индивидуальный адрес | Групповой адрес | | E.164 | 45 | C3 | | DCC | 39 | BD | | |
Идентификатор начальной части области/домена (IDI) определяет страну, ответственную за структуру и значение поля HO-DSP. Поле HO-DSP содержит адресную информацию, используемую для маршрутизации в сети АТМ. Структуру HO-DSP определяет национальная администрация связи. В формате NSAP E.164 поле E.164 представляет собою номер B-ISDN. Вопрос регулирования номеров B-ISDN в МСЭ-Т в настоящее время не решён, поэтому применение этого формата пока не рассматривается. При работе в частных сетях АТМ обычно применяется формат адреса NSAP DCC, соответствующий домену международных организаций, причем в качестве международной организации выступает АТМ Forum. В этом случае поле IDI занимает 2 байта, которые содержат код АТМ Forum, данный ISО, а структура остальной части DSР соответствует описанной выше за исключением того, что поле НО-DSР занимает не 4, а 10 байт. Адрес ЕSI присваивается конечному узлу на предприятии-изготовителе в соответствии с правилами IIЕЕ, то есть 3 первых байта содержат код предприятия, а остальные три байта - порядковый номер, за уникальность которого отвечает данное предприятие. Конечный узел при подключении к коммутатору АТМ выполняет так называемую процедуру регистрации. При этом конечный узел сообщает коммутатору свой ЕSI-адрес, а коммутатор сообщает конечному узлу старшую часть адреса, то есть номер сети, в которой работает узел. Кроме адресной части пакет САLL SETUP протокола Q.2931, с помощью которого конечный узел запрашивает установление виртуального соединения, включает также части, описывающие параметры трафика и требования QoS. При поступлении такого пакета коммутатор должен проанализировать эти параметры и решить, достаточно ли у него свободных ресурсов производительности для обслуживания нового виртуального соединения. Если да, то новое виртуальное соединение принимается и коммутатор передает пакет САLL SETUP дальше в соответствии с адресом назначения и таблицей маршрутизации, а если нет, то запрос отвергается.
1.1.4 Сосуществование сетей АТМ с традиционными технологиями локальных сетейТехнология АТМ разрабатывалась сначала как "вещь в себе", без учета того факта, что в существующие технологии сделаны большие вложения и поэтому никто не станет сразу отказываться от установленного и работающего оборудования, даже если появляется новое, более совершенное. Это обстоятельство оказалось не столь важным для территориальных сетей, которые в случае необходимости могли предоставить свои оптоволоконные каналы для построения сетей АТМ. Учитывая, что стоимость высокоскоростных оптоволоконных каналов, проложенных на большие расстояния, часто превышает стоимость остального сетевого оборудования, переход на новую технологию АТМ, связанный с заменой коммутаторов, во многих случаях оказывался экономически оправданным.
Страницы: 1, 2, 3
|
