5. Общая характеристика сетей X.25. Элементы сети. Архитектура протоколов. Адресация. Реакция на перегрузки и ошибки.

X.25 – это технология построения сети передачи данных с коммутацией пакетов. С учетом времени появления (1970-е гг.) технологию Х.25 сейчас уже не совсем корректно называть «новой». Сети Х.25 отличаются способностью работать по каналам низкого качества с вероятностью ошибки в канале передачи до 0,01, но, как правило, с небольшой скоростью (единицы – десятки килобит в секунду). Основной недостаток – невозможность интерактивной работы в режиме реального времени (время доставки пакетов является случайным и относительно большим).

Основными элементами сети являются

• оконечные устройства (асинхронные стартстопные терминалы),

• сборщики-разборщики пакетов (СРП или PAD – Packet Assembler-Disassembler)

• узлы коммутации (packet switch), именуемые обычно центрами коммутации пакетов (ЦКП или PSE – Packet Switching Exchange) или автоматизированными коммутационными центрами (АКЦ)

• связывающие узлы между собой каналы физической передачи.

PAD обычно имеет несколько асинхронных портов и один синхронный порт X.25. PAD накапливает поступающие через асинхронные порты данные, упаковывает их в пакеты и передает через порт X.25. Компьютеры (мэйнфреймы) и локальные сети обычно подключаются к сети Х.25 непосредственно через адаптер Х.25 или маршрутизатор.

Основные протоколы Х.25 на трех нижних уровнях: физическом, звена данных и сетевом.

Физический уровень. В рекомендациях Х.25 (Х.25/1) для реализации физического уровня предлагается использовать протоколы Х.21 и Х.21bis.

Рекомендация Х.21 «Интерфейс между ООД и АКД для синхронной работы в сетях ПД общего пользования» применяется при сопряжении с синхронными цифровыми каналами как в сетях с коммутацией каналов, так и в сетях на основе выделенных линий.

Рекомендация Х.21bis «Использование ООД, рассчитанных на сопряжение с синхронными модемами, удовлетворяющими рекомендации серии V, на сетях обмена данными общего пользования» применяется при сопряжении с аналоговыми каналами.

К протоколам физического уровня Х.25/1 можно также отнести протоколы взаимодействия стартстопных терминалов и PAD:

X.3 и X.28, которые определяют процедуры обмена данными для пользователей, не имеющих средств сборки/разборки пакетов.

Х.29, который используется для дистанционного управления устройствами PAD по сети;

X.32, который определяет интерфейс ООД/АКД (или терминал/PAD) при доступе через телефонную сеть общего пользования или сеть с коммутацией каналов.

Уровень звена данных. В рекомендации Х.25/2 указывается на необходимость использования на уровне звена данных процедуры управления звеном LAPB (Link Access Protocol, Balanced), являющейся вариантом процедуры HDLC, при котором обеспечивается обмен по двухточечному соединению. Процедура является сбалансированной (симметричной), т. е. как ООД, так и АКД могут инициировать начало обмена данными.

На уровне звена данных в сетях Х.25 широко используется также процедура управления потоком кадров с помощью S-кадров RNR (приостановить передачу) и Receiver Ready (продолжать передачу). Это также является причиной случайных задержек.

Сетевой уровень. В соответствии с рекомендацией Х.25/3 протокол сетевого уровня (PLP – Packet Level Protocol) предоставляет пользователю возможность информационного взаимодействия с другими пользователями сети посредством временных (SVC – Switch Virtual Circuit) или постоянных (PVC – Permanent Virtual Circuit) виртуальных каналов, а также путем обмена дейтаграммами. Режим обмена дейтаграммами не получил большого распространения, и в последних версиях стандарта он отсутствует. Наиболее распространены временные соединения (SVC).

К протоколам сетевого уровня Х.25 можно условно отнести также стандарты Х.75 и Х.121.

Стандарт X.75 определяет процедуры обеспечения обмена данными для пользователей различных сетей Х.25.

Cтандарт Х.121 определяет международную систему нумерации адресов для сетей передачи данных общего пользования.

Стартстопные терминалы в сети Х.25 не имеют конечных адресов.

Адрес присваивается порту PAD, который подключен к коммутатору пакетов Х.25 с помощью выделенного канала. Если сеть Х.25 не связана с внешним миром, то она может использовать адрес любой длины (в пределах формата поля адреса) и давать адресам произвольные значения.

Международные сети Х.25 могут также использовать международный стандарт нумерации абонентов ISO 7498.

Реакция на перегрузки и ошибки:

При этом сдерживающим фактором в увеличении скорости (при наличии хороших каналов) является ограниченное быстродействие ЦКП, которые тратят свои вычислительные ресурсы на «борьбу» с искажениями согласно протоколам второго и отчасти третьего уровня Х.25, даже если этих искажений практически нет.

Важной отличительной особенностью технологии Х.25/2 (LAPB) является обязательный запрос повторения кадров, в которых после проверки поля CRC обнаруживаются ошибки. Для этого используются процедура отрицательного подтверждения с помощью служебных S-кадров REJ. При этом фактически реализуется процедура РОС-ПП. До подтверждения правильного приема очередного кадра уровень звена данных не будет принимать следующие кадры. Это является одной из причин случайных и длительных задержек передачи информации в сетях Х.25.