Экзаменационный билет № 4

1.	Сети с коммутацией пакетов. Принцип коммутации и маршрутизации пакетов.
2.	Радиочастотная идентификация товаров.
3.	Стек протоколов сетей MICROSOFT.

1. Сети с коммутацией пакетов. Принцип коммутации и маршрутизации пакетов.

Сети с коммутацией пакетов

В отличие от глобальных связей в корпоративных сетях на основе выделенных или коммутируемых каналов в сетях с коммутацией пакетов х.25, frame relay, АТМ, связь основана на понятии «виртуальный канал». Техника виртуальных каналов используется практически во всех сетях с коммутацией пакетов. Прежде чем пакет будет передаваться через сеть установить виртуальное соединение между абонентами сети.

Существуют два типа виртуальных каналов :

• SVC – коммутируемый виртуальный канал;

• PVC – постоянный виртуальный канал.

При создании SVC коммутируемого канала сети настраиваются на передачу пакета динамически, по запросу объекта.

Постоянный PVC канал создается заранее. Коммутация сети настраивается заранее администратором сети. Смысл создания виртуальных каналов заключается в том, что маршрутизация пакетов между коммутаторами происходит только один раз – в момент создания коммутируемого виртуального канала. После создания виртуального канала передача пакетов коммутаторами происходит на основе идентификаторов виртуальных каналов VCI. Каждому пакету присваивается номер на этапе создания виртуального канала, причем этот номер назначается ему не глобально (как адрес абонента), а локально. Кроме коммутации каналов каждый коммутатор при создании этого канала автоматически создает таблицу коммутации портов. Таблица описывает на какой порт необходимо передать пришедший пакет, если он не определен номером VCI.

После прокладки виртуального канала через сеть коммутаторы больше не используют для пакетов этого соединения таблицу маршрутизации, а продвигают этот пакет на основе номеров VCI небольшой размерности. Таблицы коммутации портов также обычно меньше записей, чем таблицы маршрутизации, так как хранят данные только в действующих в настоящее время соединениях.

Работа сети по маршрутизации пакетов ускоряется за счет двух факторов:

1. Решение о продвижении пакета принимается быстрее из-за меньших размеров таблицы коммутации.

2. Уменьшенная доля служебной информации в пакетах. Адрес конечного абонента занимает 14-15 десятичных цифр (до 8 байт) в служебном поле пакета. Номер виртуального канала занимает 10- 12 бит. За счет этого вырастает скорость передачи данных.

Работа в режиме PVC является наиболее производительной: администратор сети выполняет вручную работу по маршрутизации пакетов, а коммутатор занимается продвижением пакетов на основе номеров виртуальных каналов (готовых таблиц коммутации). Обмен пакетами по PVC может происходить в любой момент времени. Недостатком PVC является то, что пользователь не имеет никаких гарантий относительно действительной производительности. Но PVC дешевле так как пользователь делит пропускную способность канала с другими пользователями.

Принципы маршрутизации пакета приведены на рисунке. При установлении соединения между узлами используют следующий тип пакета – запрос на установление соединения, который содержит многоразрядный адрес узла назначения. Допустим, конечный узел с адресом 158.11.20 начинает устанавливать виртуальную связь с узлом с адресом 158.11.30. Одновременно с адресом назначения в пакете запроса указывается номер виртуального канала VCI. Через порт можно установить много соединений, поэтому программное обеспечение глобальной сети выбирает свободный в данный момент для данного порта номер. Если, предположим, через данный порт компьютера проложено 3 виртуальных соединения (VCI=3)? То для данного запроса будет выбран номер 4, по которому можно будет всегда отличить пакет данного соединения от пакетов других соединений. Далее пакет запроса с адресом назначения 158.11.30, номером VCI=4, и адресом источника 158.11.20 отправляется в порт 1 на Коммутатор К1. адрес назначения используется для маршрутизации пакета на основании таблиц маршрутизации с простой аппаратурой записи. Запись состоит из адреса назначения и номера порта, на который необходимо переслать пакет. Адрес следующего коммутатора не нужен, так как связи коммутатора являются связями типа «точка – точка». Множественных соединений между портами нет. В примере пакет запроса необходимо послать с порта 1 на порт 3.одновременно с передачей пакета коммутатор К1 изменяет номер виртуального соединения пакета, присваивая пакету первый номер виртуального канала для выходного порта. Таблица маршрутизации коммутатора К1 выглядит следующим образом:

Адрес назначения	Порт
158.32.50	2
158.11.30	3

Каждый конечный узел и каждый коммутатор ведет свой список свободных и занятых номеров VCI для всех своих портов. Изменение номера виртуального канала необходимо для того, чтобы при продвижении ответного пакета в обратном направлении (виртуальный канал работает в дуплексном режиме) можно было отличить пакет данного виртуального канала от пакетов других виртуальных каналов, уже проложенных через порт 3 коммутатора К1. В примере через порт 3 проходит 9 виртуальных каналов, поэтому коммутатор меняет номер прокладываемого виртуального канала с 4 на 10. Кроме таблицы маршрутизации коммутатора для каждого его порта составляется таблица коммутации. Таблица коммутации порта 1 коммутатора1.

VCI – in	VCI – out	Порт
3	2	2
4	10	3

В таблице коммутации входного порта 1 маршрутизатор отмечает, что в дальнейшем пакеты, прибывшие на этот порт, с номером PCI =4 должны передаваться на порт 3, причем номер виртуального канала должен быть изменен на 10.Одновременно делается запись таблицы коммутации порта 3. Пакеты, пришедшие по виртуальному каналу 10 в обратном направлении нужно передавать на порт 1, заменить номер виртуального канала на 4. Таким образом, при получении пакета в обратном направлении компьютер-отправитель получает пакеты с тем же номером VCI, с которым он отправил его в сеть.

В результате действия такой схемы пакеты данных уже не несут длинные адреса конечных узлов, а имеют в служебном поле только номер виртуального канала. На их основе происходит маршрутизация все пакетов а запросы на установление соединения. Таким образом, в сети прокладывается виртуальный канал, который существует только во время соединения. Номера меняются от коммутатора к коммутатору, но для конечных узлов он остается постоянным.

При использовании виртуального канала эффективно передавать долговременные сообщения. А для кратко временных потоков такой тип соединения не очень подходит, так как много времени уходит на установление соединения.

Соединение по технологии виртуальных каналов осуществляется в два этапа:

1. Происходит маршрутизация пакета запроса на установление соединения на основе адреса назначения.

2. Происходит коммутация и продвижение пакетов на основе VCI.

Стандарты глобальных сетей обычно не описывают какой-либо протокол обмена информацией, позволяющий коммутаторам автоматически строить таблицы маршрутизации. Поэтому в таких сетях администраторы или составляют их вручную, обеспечивая основной и резервный пути для адреса назначения