Коммутация сообщений. Коммутация пакетов.Коммутация сообщений Коммутатор - специализированная ЭВМ. Она отвечает за прием данных с терминалов и ЭВМ, подключ-х к специализир. ЭВМ, посредством вызова набором номера или ч/з выдел.линию. Она проверяет адрес в головной метке сообщения и коммутирует (направляет) поток данных к принимающему терминалу (технология типа «запомнить-послать»). При коммутаторах используются запоминающие ЗУ, обычно дисковые накопители. Данные могут быть посланы: ^ 18. (2 лист) Коммутация и прочее - через некоторое время (низкоприоритетные потоки). - на высокой скорости (высокоприоритетные потоки). Постановка в очередь снижает вероятность случаев блокирования потоков, если какие-л. части сети заняты. Поток может быть временно запомнен, а далее направлен в нужное место, когда оно свободно и готово принять поток. «+»: нет опасности отключения промежуточных серверов. «-»: 1. низкая надёжность: в силу стр-ры <главный-подчинённый> вся сеть выходит из строя при поломке коммутатора, т.к. все потоки проходят ч/з этот коммутатор -> дублированную коммутацию сообщений. 2. Т.к. все потоки должны проходить ч/з коммутатор, он сам явл-ся потенциально узким местом -> пониж.время обслуж-я и малая пропуск.способ-ть. 3. коммутация сообщений не использует каналы передачи данных с той же эффективностью, как это делают другие подходы. Хорошо работает в промышл-ти. Коммутация пакетов Суть: Сообщения разбиваются на составные части (пакеты), содержащие протокольную инфо, к-рая обрамляет пакеты. Пакеты направляются ч/з сеть как независимые объекты. «+»: 1. при потери части пакета не нужно весь пакет, а только его часть. 3. распред-т риск выхода из строя м/у многими коммутир.устр-вами. 4. уменьшает уязвимость всей сети. 5. обеспеч-т более эфф.использ-е каналов связи, чем коммутация сообщ-й. Основные цели пакетной коммутации таковы: -- обеспечение мультиплексирования возможностей канала портов; -- сглаживание асимметричных потоков м/у многими пользователями; -- обеспечение короткого времени реакции для всех пользователей; -- обеспечение полной доступности сети для всех пользователей; -- обеспечение рассредоточения критич.комп-тов и совмест.использ-е ресурсов. ^ 19. Маршрутизация пакетов. Цели маршрутизации. Маршрутизация в сетях влечет использ-е логич.средств (программных, аппаратных или микропрограммных) в коммутаторах для передвиж-я пакетов д-х сквозь сеть к конеч.назнач-ю. Первичные цели: 1. Обеспечить min возможную задержку и max пропускную способность. 2. Обеспечить прохождение пакета сквозь сеть за min стоимость. 3. Обеспечить каждый пакет max возможной защитой и надёжностью. Маршрутизация в сетях рассматр-ся неск-кими способами. Один из подходов заключ-ся в том, как выполняется маршрутизация - централизованно или распределенно. 1. ^ Сеть с централиз.маршрутизацией обеспечена одним центром управл-я, к-рый опред-т направл-я движения пакетов ч/з сеть. Пакетные коммутаторы не д.б. столь совершенны, как центр.узел, что позволяет снизить стоимость коммутирующих узлов. Но централиз.управление страдает от уязвимости по отношению к возмож.поломкам центр.узла=>Эти центр.узлы (NCC) обычно аппаратно дублированы (дуплексированы). 2. ^ Распред. управление маршрутизацией требует более интеллектуальных функций узлов сети. Это в свою очередь обеспеч-т большую эластичность сети, поск-ку каждый узел принимает свое собств.решение по маршр-ции пакетов без какого-л. отношения к централиз.узлу управл-я сетью. ^ 20. Методы маршрутизации. Заполнение пакетами. Случайный метод. Табличный метод. Методы маршрутизации: 1. (лавинный) метод заполнения пакетами. «+»: min задержка. «-»: переполнение сети однотипными пакетами – эффект размнож-я пакетов. 2. случайная маршрутизация. необходимо ПО в каждом узле коммутации для произв.выбор вых.канала. нет практич.применения. «+»: равномерная нагрузка. «-»: 1. сущ-т ненулевая вероят-ть, что пакет никогда не дойдет до узла назначения. 2. большие задержки в сети. 3. длина маршрута возрастает. 4. эффект размножения потоков. 3. маршрутизация при помощи каталогов (табличный метод). Каталоги: 1. полные (перечисление всех возможных маршрутов). Использ-ся в ЛВС. 2. неполные. 3 подхода к формированию каталогов: статические каталоги. Формир-ся один раз в момент генерации системы. «-»: в случае отказа на маршруте имеет отказ при обмене с данным узлом. сеансовые каталоги. Остаются неизменными в теч-е одного сеанса связи. Способ формир-я сеанс.каталога: формир-ся при помощи пакета «игла», к-рый отправл-ся ч/з сеть, инициализ-т промеж.устр-ва, потом обратно по тому же маршруту, записывая его. Задачи пакета: 1. отслеживание всех узлов, ч/з к-рые он проходит. 2. инициализация всех проходимых узлов на сеансе связи. 3. диагностика обрывов канала. динамические каталоги. Постоянный опрос соседних узлов (маршрут, стоимость, время). «-»: 1. сеть дополнительно нагружается служебными пакетами; «+»:1. Оптимальность (по какому-л. критерию) 2. низкие непроизводств. затраты 3. живучесть и стабильность 4. быстрая сходимость 5. гибкость ^ 21. Методы маршрутизации. Пробл маршрутизации. Методы маршрутизации: 1. (лавинный) метод заполнения пакетами. «+»: min задержка. «-»: переполнение сети однотипными пакетами – эффект размнож-я пакетов. 2. случайная маршрутизация. необходимо ПО в каждом узле коммутации для произв.выбор вых.канала. нет практич.применения. «+»: равномерная нагрузка. «-»: 1. сущ-т ненулевая вероят-ть, что пакет никогда не дойдет до узла назначения. 2. большие задержки в сети. 3. длина маршрута возрастает. 4. эффект размножения потоков. 3. маршрутизация при помощи каталогов (табличный метод). Проблемы маршр-ции: потери пакетов, их дублирование, проблемы управления, чистка сети, снятие пакетов. Алгоритмы маршр-ции д.б. гибкими. Алгоритмы маршрутизации применяются для определения наилучшего пути пакетов от источника к приёмнику и являются основой любого протокола маршрутизации. Для формулирования алгоритмов маршрутизации сеть рассматривается как граф. При этом маршрутизаторы являются узлами, а физические линии между маршрутизаторами — рёбрами соответствующего графа. Каждой грани графа присваивается определённое число — стоимость, зависящая от физической длины линии, скорости передачи данных по линии или финансовой стоимости линии. ^ 22. (1,2 листок)Цифровые сети. Преимущества и недостатки цифровых систем. Основные понятия ISDN. С нач. 60-х гг. телеф.компании, специализир.торг.компании и отд.изгот-ли сетей значительно расширили произв-во систем на основе цифровой технологии. Сегодня во многих комп-тах передающих систем используется цифровая технология, включая такие разные устр-ва, как РВХ, мультиплексоры и коммутаторы. «+»: 1. Цена более низкая по сравнению с аналоговыми. 2. Цифровые системы строятся на основе схем высокой степени интеграции (LSI), к-рые сами по себе очень устойчивы и надежны. 3. Можно использовать цифровую технологию для передачи любой инфо; цифровые сети передают не только акустические сигналы, но и телевизионные видеоданные или же факсимильные данные по одному каналу. 4. Цифровые методы преодолевают многие из ограничений передачи и хранения данных, к-рые присущи аналоговым технологиям. «-»: Цифровой сигнал может быть искажен многими способами. 1. искажение м.б. вызвано получением неадекватных отображений. Эта проблема решается путем более частого снятия отображений, но это потребует более дорогостоящих комп-тов и более широкой полосы пропускания (больших скоростей передачи) канала для переноса увелич.объемов д-х. Вследствие аналоговой природы сигнала не сущ-т методов, полностью исключающих искажения отображений. 2. Процесс оцифровывания не позволяет представить амплитуду ИДМ-сигнала абсолютно точно. Поск-ку искажения сигналов в этом процессе пропорциональны размеру шага (кол-ву квантов), то одним из подходов к решению этой проблемы явл-ся увеличение кол-ва шагов квантования до кол-ва, достаточного для представления сигнала. Однако увеличенный уровень шагов требует увеличения стоимости компонентов и числа битов, необходимых для представления сигналов. Тем не менее 128-шаговые цифрователи были заменены на 256-шаговые. (2 листок)Основные понятия ISDN. ISDN – цифровые сети с интегральными услугами: режим коммутации каналов. Технология пришла из телефонии. Осн.назнач-е – передача телеф.трафика. Каналы: 1. Канал В. Для передачи польз.трафика – 64 кбит/с 2. Канал D. Для передачи управляющих сигналов, но при необх-ти и польз.трафика: 16 К/c, 64 К/с в зависимости от типа интерфейса. 3. Канал H. Высокоскорост.передача данных Интерфейсы: 1. BRI – базовый интерфейс передачи (по медной паре). 2В+D. Ск-ть – 144 К. 2. PRI – основной в ISDN. Ск-ть: 2,048М - европ.стандарт(30В+D), 1,544М – амер.стандарт (23В+D). Система сигнализации SS7 – станд. с-ма, позволяющая передавать инфо по вышеперечисл.каналам (В Windows – аналог. с-ма QoS). Позволяет управлять сетью. ^ Функциональные устройства: 1. Оконечное оборуд-е типа 1 (NT1) – физич. устр-во юзерского интерфейса, соотв-т 1 ур. модели OSI. Служит конечной точкой сети ISDN (сет.адаптер ISDN).2. Оконечное оборуд-е типа 2 (NT2) - в завис-ти от ур. bнтеллект-ти может вып-ть ф-ции 1, 2, 3 ур. OSI (комм-ры и маршр-ры). 3. NT12 – комбинация NT1, NT2. 4. Терминальное оборуд-е типа 1 (TE1) – устр-во, поддерж-щее польз.интерфейс BRI или PRI (н-р, ISDN-телефон). 5. Терминальное оборуд-е типа 2 (TE2) – устр-во, не совместимое с ISDN (н-р, аналоговый телефон). 6. Терминальный адаптер (TA) - позволяет поддерживать не ISDN-устр-ва. Позволяет преобразовывать сигнал произв.вида в сигнал ISDN. ^ Опорные точки – точки типа R, S, T, U. Играют роль интерфейсов м/у различ.функц.устр-вами. ‑
|