11. Разделенные и неразделенные структуры построения коммутационных полей и их применяемость.

В пространственных коммутационных полях аналоговых АТС при заданном качестве обслуживания всегда стремились уменьшить число дорогих точек коммутации, следовательно, и число коммутационных приборов, приходящихся на одну включаемую линию. В цифровых АТС, где коммутируются линии с большим числом цифровых каналов, эта проблема стоит не так остро. Во многих случаях КП выполняется неблокирующим или почти неблокирующим и почти всегда дублируется.

Любую цифровую опорную АТС можно считать транзитной, коммутирующей только цифровые тракты, так как абонентские линии включаются в эту АТС через подстанции и цифровой тракт, а аналоговые линии – через соответствующий интерфейс (терминал) и также цифровой тракт.

Основными характеристиками коммутационного поля являются его максимальная емкость (число входов-выходов или точек включения), максимальная пропускная способность (в эрлангах), вероятность внутренних блокировок (в промилях) и способность к расширению.

КП могут быть разделены на две группы:

Разделенное КП (т.к. КП цифровое, а значит однонаправленное, необходимо поставить еще одну панель для организации дуплексной связи). Разделенные КП применяются в транзитных системах коммутации.

Неразделенные КП подходят для коммутации местной нагрузки. Свернутые КП являются разновидностью неразделенных КП. В реверсивном КП возможно установить короткие, реверсивные соединения за счет которых можно уменьшить нагрузки КП и его блокировки. КП можно наращивать слева направо. Минус: усложнение ПО управления КП.

На рисунке: 3-звенное КП сворачивают в 2-звенное КП, с учетом оси симметрии.

12. Реверсивные коммутационные поля цифровых атс. Основные примущества, алгоритмы реализации и функционирования.

Свернутые КП являются разновидностью неразделенных КП. В реверсивном КП возможно установить короткие, реверсивные соединения за счет которых можно уменьшить нагрузки КП и его блокировки. Реверсивное КП коммутирует сразу дуплексные цифровые тракты. Из-за возможности установления коротких путей можно существенно понизить время установления соединения и задержки речи. Реверсивное КП позволяет наращивать емкость и пропускную способность цифровой АТС без перемонтажа существующих соединений абонентов, т.е. КП можно наращивать слева направо.

Минус: усложнение ПО управления КП, т.к. для возможности установления коротких соединений УУ должно определить: находится ли в пределах одного коммутатора соединительный путь.

13. Маршрутизаторы. Принципы построения и основные алгоритмы функционирования. Протоколы маршрутизации.

Маршрутизаторы позволяют компьютерам обмениваться данными как в текущей локальной сети, так и между двумя отдельными сегментами сетей, например между домашней локальной сетью и Интернетом. Маршрутизаторы получили свое название благодаря возможности направлять сетевой трафик по определенному маршруту с помощью логической адресации (IP и пакеты). Маршрутизаторы "работают" на сетевом уровне модели OSI. Маршрутизаторы могут быть проводными (с использованием Ethernet-кабелей) или беспроводными (Wifi), а также с дополнительными функциями (VPN). Если требуется просто соединить компьютеры, концентраторы и коммутаторы будут идеальным решением. Однако если необходимо предоставить всем компьютерам доступ к Интернету с помощью одного кабеля или модема, используйте маршрутизатор или модем со встроенным маршрутизатором. Кроме того, маршрутизаторы обычно содержат встроенные компоненты обеспечения безопасности, например брандмауэр.

После того как маршрутизатор получил пакеты данных, происходит их коммутация: маршрутизатор перенаправляет данные с того интерфейса, куда они поступили, на интерфейс, с которого они будут посланы в другую подсеть.

Рассмотрим, как маршрутизатор определяет, на какой порт переключить полученные пакеты. Для создания таблиц маршрутизации предназначено специальное программное обеспечение. Таблицы маршрутизации содержат сведения о том, на каком интерфейсе начинается маршрут, который в конечном счете приведет к пункту назначения.

Итак, таблица маршрутизации содержит информацию, на основе которой маршрутизатор принимает решение о дальнейшей пересылке пакетов. Таблица состоит из некоторого числа записей — маршрутов, в каждой из которых содержится адрес сети получателя, адрес интерфейса или следующего узла, которому следует передавать пакеты и некоторый вес записи — метрику. Метрики записей в таблице играют роль в вычислении кратчайших маршрутов к различным получателям. В зависимости от модели маршрутизатора и используемых протоколов маршрутизации, в таблице может содержаться некоторая дополнительная служебная информация. маршрутизации может составляться двумя способами:

статическая маршрутизация — когда записи в таблице вводятся и изменяются вручную. Такой способ требует вмешательства администратора каждый раз, когда происходят изменения в топологии сети. С другой стороны, он является наиболее стабильным и требующим минимума аппаратных ресурсов маршрутизатора для обслуживания таблицы.

динамическая маршрутизация — когда записи в таблице обновляются автоматически при помощи одного или нескольких протоколов маршрутизации — RIP, OSPF, EIGRP, IS-IS, BGP, и др. Кроме того, маршрутизатор строит таблицу оптимальных путей к сетям назначения на основе различных критериев — количества промежуточных узлов, пропускной способности каналов, задержки передачи данных и т. п. Критерии вычисления оптимальных маршрутов чаще всего зависят от протокола маршрутизации, а также задаются конфигурацией маршрутизатора. Такой способ построения таблицы позволяет автоматически держать таблицу маршрутизации в актуальном состоянии и вычислять оптимальные маршруты на основе текущей топологии сети. Однако динамическая маршрутизация оказывает дополнительную нагрузку на устройства, а высокая нестабильность сети может приводить к ситуациям, когда маршрутизаторы не успевают синхронизировать свои таблицы, что приводит к противоречивым сведениям о топологии сети в различных её частях и потере передаваемых данных.

Существует два вида алгоритмов маршрутизации: статические и динамические.

Статический алгоритм не является процедурой, а содержит информацию соответствия, внесенную в таблицу маршрутизации сетевым администратором. Эта таблица указывает, как нужно передавать данные от одного пункта к другому. Все пути в таком случае будут статическими, то есть неизменными.

Проблема со статическими алгоритмами (помимо того, что приходится вручную вводить информацию в несколько маршрутизаторов) заключается в том, что маршрутизатор не может сам приспосабливаться к изменениям топологии сети.

Если какой-нибудь маршрут становится недоступным или перестает работать часть сети, маршрутизатор не сумеет обновить свою таблицу в соответствии с этими переменами.

Динамические алгоритмы создаются и обслуживаются сообщениями об обновлении маршрутов. Эти сообщения, несущие информацию об изменениях в сети, обращаются к программе, запрашивая пересчет алгоритма, и соответствующим образом обновляют таблицу маршрутизации.

Алгоритмы маршрутизации (и протоколы маршрутизации, применяющие тот или иной алгоритм), различаются также по способу доставки маршрутизаторам информации об обновлениях. Алгоритм дистанционно-векторной маршрутизации направляет сообщения об обновлении через определенные промежутки времени (например, через каждые 30 с, как это делает протокол RIP). Маршрутизатор, основанный на данном алгоритме, передает всю таблицу ближайшему соседу, соединенному с ним напрямую. Таким образом, реагирование на изменения в сети происходит по принципу домино.

Когда в сети обрывается связь или возникают другие неполадки, очень важно, чтобы таблицы маршрутизации были должным образом обновлены. Время, необходимое для обновления таблиц на всех маршрутизаторах, называется сходимостью. Чем дольше маршрутизаторы обновляют свои таблицы, тем выше вероятность, что пакеты данных будут направлены по нефункционирующим путям. Та же проблема имеет место и в Internet; именно поэтому электронные письма иногда попадают на тупиковый путь и не доходят до адресата.

Может показаться, что динамические алгоритмы гораздо лучше справляются с задачами маршрутизации. Однако динамическая маршрутизация требует дополнительных вычислительных затрат и пропускной способности для широковещательных сообщений и редактирования таблиц. Так что в некоторых случаях применение статических таблиц маршрутизации обеспечивает более быструю передачу данных.