Характеристика и области применения сетей Х.25

Сети глобального масштаба Х.25 основаны на коммутации пакетов между конеч­ными узлами, их история началась с 70-х годов. Сети Х.25 реализуют три ниж­них уровня модели OSI. Структура сети приведена на рис. 34, где изображены основные элементы:

DTE (data terminal equipment) – аппаратура передачи данных (терминалы, компьютеры и т. п. конечное оборудование пользователей).

DCE (data circuit-terminating equipment) – телекоммуникационное обору­дование (модемы), обеспечивающее доступ к сети.

PSE (packet switching exchange) – коммутаторы пакетов, образующие об­лако глобальной сети.

Для “тупых” терминалов, не поддерживающих функциональности Х.25 в полном объеме, существуют довольно простые устройства PAD (packet assembler/disassembler) – сборщики-разборщики пакетов. Они, как правило, имеют один или несколько асинхронных портов, к которым подключаются обычные терминалы, и один синхронный порт Х.25. Потоки символов из асинхронных портов накапливаются в буферах памяти PAD, по заполнении пакета (или другим условиям) он посылается в сеть. Разборка пакета производится симметрич­ным образом.

Рекомендации CCITT (ITU) Х.25 описывают интерфейс между оконечным оборудованием данных DTE (ООД или АПД) и аппаратурой окончания канала данных DCE (АКД) для терминалов, работающих в пакетном режиме и под­ключаемых к сетям передачи данных общего пользования. Физический уровень предполагает использование любого из родственных последовательных син­хронных интерфейсов Х.21, X.21bis, V.24, RS-232C, V.35, RS-449, а также G.7Q3. Для использования этих интерфейсов предполагается, что цепи DTR, DSR, RTS, CTS находятся в состоянии “включено”, в противном случае вышестоя­щие уровни функционировать не смогут. На физическом уровне нет контроля до­стоверности и управления потоком – эти функции выполняются канальным и сетевым уровнями.

На канальном уровне сеть Х.25 обеспечивает гарантированную доставку, це­лостность данных и контроль потока, при этом задержка коммутации составляет сотни миллисекунд. Канальный уровень реализуется протоколом LAP-B. Сеанс связи (Х.25 Session) устанавливается между парой устройств DTE по запросу от инициатора. После установления связи пара устройств может вести полнодуплексный обмен информации. Сеанс может быть завершен по инициативе любого DTE, после чего для последующего обмена снова потребуется установление со­единения. Логическое соединение, обеспечивающее надежный двусторонний об­мен между парой устройств DTE, называется виртуальной цепью (virtual circuit). Физически виртуальная цепь может проходить через несколько PSE. Через одно физическое соединение может проходить одновременно множество виртуальных цепей. Виртуальные цепи могут быть двух типов: коммутируемые и постоянные.

Коммутируемые виртуальные цепи SVC (Switched Virtual Circuit) служат для нерегулярного обмена данными и требуют установления, поддержания и за­вершения сеанса каждый раз при необходимости обмена.

Постоянные виртуальные цепи PVC (Permanent Virtual Circuit) не-требуют установления сеанса, и DTE могут начинать обмен в любой момент, поскольку соединение всегда активно.

Идентификатор виртуальной цепи указывается инициатором обмена (DTE) в заголовке пакета, посылаемого к DCE, к которому он подключен локально. DCE определяет PSE, который может быть использован для данной передачи. Пакет, передаваемый по цепочке PSE, достигает конечного DCE, где определяется DTE узла назначения, к которому пакет и доставляется.

Сетевой уровень Х.25 реализуется протоколом PLP (Packet-Layer Protocol). Протокол PLP управляет обменом кадрами через виртуальные цепи. Пакеты – PLP укладываются в поле данных кадра LAPB. PLP может работать и через реализации LLC2 в технологиях локальных сетей, а также через ISDN (LAPD). Протокол PLP определяет 5 режимов:

Установление соединения (Call setup) используется для организации коммутируемой виртуальной цепи между DTE, используя адресацию Х.121. Режим относится к каждой конкретной виртуальной цепи, что позволяет устанавливать цепи во время передачи данных по другой цепи, использую­щей то же физическое соединение. Для постоянных виртуальных цепей данный режим не используется.

 Режим передачи данных (Data-transfer mode) используется при обмене данными через виртуальные цепи. В этом режиме выполняется сегмента­ция, заполнение недостающих бит (padding), контроль ошибок и управление потоком. Используется для всех виртуальных цепей (PVС и SVС).

Режим паузы (Idle mode) используется, когда коммутируемая виртуальная цепь установлена, но обмен данными не происходит. Относится к каждой конкретной SVC, для РVС не используется.

 Сброс соединения (Call-clearing mode) используется для завершения сеанса – разрыва конкретной SVC.

 Режим рестарта (Restarting mode) используется для синхронизации пе­редачи между DTE и локальным DCE. Режим не относится к конкретным виртуальным цепям, а заставляет все DTE, подключенные к данному DCE, установить виртуальные цепи.

Сети Х.25 широко применяются для обмена сообщениями между пользователя­ми, построения распределенных систем клиент—сервер, подключения терми­нальных узлов (например, кассовых аппаратов, банкоматов, терминалов брониро­вания билетов и т. п.), связи локальных сетей и других задач. Для подключения к сети достаточно иметь обычный телефонный канал. Х.25 может работать и че­рез ISDN, как по D- так и по В-каналам. Протокол Х.25 поддерживают многие мосты и маршрутизаторы (контроллеры удаленного доступа).

Сети Х.25 стандартизованы на международном уровне и четко вписываются в модель OSI, совместимость оборудования разных производителей высокая. Сеть Х.25 гарантирует целостность данных, высокая надежность обеспечивается из­быточными связями коммутаторов и возможностью динамического изменения маршрутов. В сети имеются средства обеспечения безопасности (паролирование доступа).

Недостатком сети являются значительные задержки передачи пакетов, из-за которых, например, ее невозможно использовать для голосовой связи.