Моніторинг стану ipx -інтерфейса

Команда show ipx interface відображує стан IPX -інтерфейса і IPX -параметри, встановлені в конфігурації кожного інтерфейсу (лістинг 7.1).

Лістинг 7.1. Приклад виведення інформації по команді show ipx interface

Router# show ipx interface ethernet 0

EthernetO is up, line protocol is up

IPX address is 3010.aaOO.0400.0284 NOVELL_ETHER [up] line - up RIPPQ: 0, SAPPQ: 0

Delay of this Novel Network, in ticks, is 1

IPXWAN processing not enabled on this interface

IPX SAP update interval is 1 minute(s)

IPX type 20 propagation packet forwarding is disabled

Outgoing access list is not set -. - IPX Helper access list is not set

SAP Input filter list is not set

SAP Output filter list is not set

SAP Router filter list is not set

SAP GNS output filter list is not set I Input filter list is not set I Output

filter list is not set I Router filter list is not set

Netbios Input host access list is not set

Netbios Input bytes access list is not set

Netbios Output host access list is not set

Netbios Output bytes access list is not set

Update time is 60 seconds

IPX accounting is disabled

IPX fast switching is configured (enabled)

IPX SSE switching is disabled

RIP packets received 1, RIP packets sent 10006

SAP packets received 1, SAP packets sent 6

Конфігурацію затримки на інтерфейсі можна виконати вручну, задавши тактову метрику. Для цього використовується команда ipx delay число, в якій параметр число означає кількість тактів для цього інтерфейсу. Ця команда відміняє встановлені по замовчуванню значення на маршрутизаторі Cisco:

• 1 такт - для інтерфейсів локальних мереж;

• 6 тактів - для інтерфейсів розподілених мереж.

Моніторинг таблиць маршрутизації протоколу IPX

Команда show ipx route відображує вміст таблиці маршрутизації протоколу IPX.

У лістингу 7.2 перший виділений рядок відображує інформацію про маршрутизацію у віддаленій мережі.

• Інформація була отримана з повідомлення про оновлення.

• Номер мережі 3030.

• Мережа розташована на відстані шести тактів або одного переходу. Інформація використовується для визначення найкращого шляху. Якщо такти зливаються, то їх розділення використовуються переходи.

• Наступним переходом є маршрутизатор 3021.0000. ОсОЗ. 13d3.

• Інформація була оновлена 23 секунди тому.

• Досягти маршрутизатора наступного переходу можна через послідовний інтерфейс Serial 0 (для розподілу навантаження).

• Другий виділений рядок містить інформацію про безпосереднє з'єднання.

• Мережевий номер ЗОЮ.

• Тип інкапсуляції Novell - ETHER.

Лістинг 7.2. Приклад виводу по команді show ipx route

Router# show ipx route

Codes: С - Connected primary, с - connected secondary network, R - RIP, E - EIGRP, S - Static, W - IPXWAN connected

5 total IPX routes

Up to 2 parallel paths allowed, Novell routing protocol variant to use

R Net 3030 [6/1] via 3021.0000.ОсОЗ.13d3, 23 sec, Seriall via 3020.0000.ОсОЗ.13d3, 23 sec, SerialO

З Net 3020 (X25), SerialO

З Net 3021 (HDLC), Seriall

З Net 3010 (Novell - ETHER), EthernetO

З Net 3000 (Novell - ETHER), Ethernetl

У приведеній нижче таблиці описані поля, показані в лістингу 7.2.

Поле Опис

Codes Коди, що показують як був знайдений маршрут:

с - безпосередньо під’єднана первинна мережа;

с - безпосередньо під’єднана вторинна мережа;

R - маршрут отриманий з повідомлення про зміну протокола RIP;

Е - маршрут отриманий з повідомлення про зміну розширеного протоколу RIP;

s - статично заданий маршрут, визначений командою ipx route;

w - безпосередньо приєднаний маршрут, що опреділяється за допомогою IPXWAN

5 Total IPX routes Кількість маршрутів в таблиці маршрутизації IPX

Parallel paths allowed Максимальна кількість паралельних шляхів, на яку маршрутизатор був конфігурований командою ipx maxi-mum-paths

Novell routing protocol Вказує, чи використовує маршрутизатор IPX-

variant in use сумісний протокол маршрутизації (за замовчуванням)

Net 1 Мережа, до якої веде маршрутизатор

[6/1] Затримка/Метрика Параметр Delay представляє кількість тактів, що повідомляється мережі-отримувачеві. Параметр метрика означає число переходів, що повідомляється тій самій мережі. Параметр затримка використовується в якості первинної метрики, а параметр метрика (кількість переходів) використовується для розриву зв'язків

via мережа.вузол Адреса маршрутизатора, який являється наступним переходом до віддаленої мережі

Age Час (години, хвилини і секунди), що минув з часу отримання інформації про цю мережу

uses Показує, скільки разів відбувався пошук цієї мережі в таблиці маршрутизації. Це поле збільшується на одиницю при комутації пакету, навіть якщо зрештою пакет був відфільтрований і не був відправлений. Тому величина в цьому полі дає точну оцінку кількості разів використання цього маршруту

EthernetO Інтерфейс, через який пакети будуть відправлені до віддаленої мережі

(NOVELL – ETHER) Тип інкапсуляції (фрейма). Відображується тільки для безпосередньо приєднаних мереж

(HDLC) (SAP/SNAP)

Моніторинг серверів в IPX Novell

Команда show ipx servers викликає виведення списку серверів, виявлених за допомогою SAP-оголошень. При виводі по цій команді відображається наступна інформація.

• Служба, що виявила сервер по SAP -повідомленню про зміну.

• Ім'я сервера, його розташування в мережі, адреса пристрою і номер гнізда джерела.

• Кількість тактів і переходів для цього маршруту (беруться з таблиці маршрутизації).

• Кількість переходів (береться з SAP -протокола).

• Інтерфейс, через який можна отримати доступ до сервера.

Для виведення списку серверів, виявлених за допомогою SAP -оголошень, варто використовувати команду show ipx servers в призначеному для користувача ЕХЕС-режимі. Повний синтаксис команди має вигляд:

show ipx servers [sorted [name | net | type] ]

Нижче описані ключові слова, використані в команді.

Ключове слово Опис

sorted (Необов'язкове) Сортує список серверів, що виводиться згідно наступному слову, що йде за цим

name (Необов'язкове) Відображує список серверів по їх іменах в алфавітному порядку

net (Необов'язкове) Сортує список серверів, що виводиться, по номеру мережі

type (Необов'язкове) Сортує список серверів по типу (номеру)

SAP -послуги

У лістингу 7.3 показаний вивід по команді show ipx servers.

Лістинг 7.3. Вивід по команді show ipx servers

Route r > show ipx servers

Codes: P - Periodic, I - Incremental, H - holddown, S - Static

1 Total IPX Servers

Table ordering is based on routing and server info

Type Name Net Address Port Route Hops Itf

P 4 MAXINE AD333000.0000.Ib04.0288:0451 32800/1 2Et3

Нижче описані поля, використані в лістингу 7.3.

Поле Опис

Codes Коди, що показують як був знайдений сервер:

р - інформація про сервер була отримана за допомогою звичайних періодичних повідомлень про SAP -змінах

j - інформація про сервер була отримана з використанням можливості ступінчастого зростання SAP (incremental SAP) у розширеному IGRP -протоколі

н - передбачається, що сервер перестав функціонувати і маршрутизатор не може більше пропонувати його послуги

s - Сервер визначений статично за допомогою команди ipx sap

Total IPX Servers and Кількість серверів в списку

server info

Table ordering Перераховані елементи узяті з маршрутної інформації,

is based on routing асоційованою з цим SAP. Інформація про сервер

and server info використовується для розриву з'єднання

Туре Номер SAP –послуги

Name Ім’я сервера

Net Мережевий номер сервера

Address Вузлова адреса сервера

Port Номер гнізда

Route Значення метрики (числа переходів) для формування

маршруту в мережі

Hops Повідомляється SAP число переходів від маршрутизатора до мережі сервера

Itf Інтерфейс, через який вперше був виявлений даний сервер

Моніторинг потоків даних в протоколі ІРХ

Команда show ipx traffic використовується для отримання інформації про число і тип IPX пакетів, прийнятих і відправлених маршрутизатором.

В лістингу 7.4 велику роль прийнятих і відправлених пакетів відіграють RIP-оголошення. Це пояснюється тим, що приклад був взятий з лабораторної мережі, в котрій практично немає користувацьких потоків даних. З лістингу видно, що протокол ІРХ генерує багато службової інформації.

(Лістинг 7.4. Вивід по команді show ipx traffic

Router# show ipx traffic

Rcvd: 32124925 total, 1691992 format errors, 0 checksum errors, 67

bad hop count,

18563 packets pitched, 452467 local destination, 0 multicast

Bcast: 452397 received, 1237193 sent Sent: 2164776 generated, 31655567 forwarded 0 encapsulation failed, 2053 no route

SAP: 3684 SAP requested, 10382 SAP replies

259288 SAP advertisements received, 942564 sent

0 SAP SAP flash updates sent, 0 SAP poison sent

0 SAP format errors

RIP: 0 RIP format errors

Echo: Rcvd 0 requests, 0 replies

Sent 0 requests, 0 replies

4252 unknown, 0 SAPs throttled, freed NDB len 0

Watchdog:

0 packets received, 0 replies spoofed

Queue lengths:

IPX input: 1, SAP 0, RIP 0, GNS 0

Total length for SAP throttling purposes: 1/(no preset limit)

IGRP: Total received 0, sent 0

Updates received 0, sent 0

Queries received 0, sent 0

Replies received 0, sent 0

SAPs received 0, sent 0

_______________________________________________________

Нижче описані поля, показані в лістингу 7.4.

Поле Опис

Rcvd: Опис пакетів, отриманих маршрутизатором

32124925 total Загальне число пакетів, отриманих маршрутизатором

1691992 format errors Кількість пошкоджених і відкинутих пакетів (наприклад, пакетів, які використовують тип фрейму,що не підтримується маршрутизатором)

0 checksum errors Кількість пакетів, які містять помилкову контрольну суму

67 bad hops count Кількість пакетів, відкинутих тому, що їх число переходів перевищує 16 (тобто прострочених)

18563 packets pitched Кількість раз, коли маршрутизатор відкидає пакети

Це може бути в наступних випадках:

• Коли розповсюдження типу 20 або широкомовлення всіх мереж не відповідає команді ipx type-20-input-checks

• Коли опрацювання пакету по розповсюдженню типу 20 виявляє петлю, надлишкова кількість переходів чи саме опрацювання виконане не правильно

• Коли RIP- або SAP-пакети поступають в невідповідну мережу

• Коли маршрутизатор приймає власне широкомовне повідомлення

• Коли маршрутизатор приймає локальні пакети з невірної мережі-джерела.

452467 local destination Кількість пакетів, відправлених за адресою локального широкомовлення або на конкретно даний маршрутизатор

O multicast Кількість прийнятих пакетів, котрі були адресовані в декілька пунктів призначення

Bcast Опис широкомовних пакетів, прийнятих і відправлених маршрутизатором

452397 received Кількість прийнятих широкомовних пакетів

1237193 sent Кількість відправлених широкомовних пакетів. Воно включає в себе як прийняті, так і самостійно згенеровані широкомовні пакети.

Sent: Кількість відправлених пакетів. Воно включає в себе як самостійно згенеровані пакети, так і прийняті, а потім відправлені до інших місць призначення

2164776 generated Кількість пакетів, згенеровані маршрутизатором і відправлених до місця призначення

31655567 forwarded Кількість пакетів, прийнятих від інших джерел і направлені далі

0 encapsulation failed Кількість пакетів, які маршрутизатор не зміг інкапсулювати

2053 no route Кількість разів, коли маршрутизатор не зміг знайти в своїй таблиці маршрут до місця призначення

SAP: Опис SAP- пакетів, які маршрутизатор відправив і прийняв

3684 SAP requests Кількість SAP- запитів отриманих маршрутизатором

10382 SAP replies Кількість відповідей на SAP- запити, відправлених маршрутизатором

259288 SAP advertise- Кількість SAP- оголошень, прийнятих

ments received маршрутизатором від іншого маршрутизатора

942564 sent Кількість SAP- оголошень, згенерованих і потім відправлених маршрутизатором

0 SAP flash updates sent Кількість SAP- оголошень, згенерованих і потім відправлених маршрутизатором в результаті змін в його власній таблиці маршрутизації

0 SAP poison sent Кількість випадків, коли маршрутизатор створив передав повідомлення про зміну, в якій інформує про недоступність будь-якої послуги

0 SAP format errors Кількість некоректно відформатованих SAP- оголошень

RIP: Кількість RIP- пакетів, прийнятих і відправлених маршрутизатором

0 RIP format errors Кількість некоректно відформатованих RIP- пакетів

Echo: Опис запитів і відповідей команди ping, які маршрутизатор відправив і прийняв

Rcvd 0 request, 0 replies Кількість запитів і відповідей команди ping, прийнятих маршрутизатором

Sent 0 requests, 0 replies Кількість запитів і відповідей команди ping, відправлених маршрутизатором

4252 unknown Кількість нерозпізнаних пакетів, відправлених на маршрутизатор

0 SAP throttled Кількість SAP- пакетів, відкинутих тому, що вони перевищували розмір буферу

Freed NDB len 0 Кількість блоків мережевого дескриптора (Network descriptor block, NDB), які були видалені з мережі, але потребують видалення з таблиці маршрутизації

Watchdog: Опис пакетів контролю, опрацьованих маршрутизатором

0 packets received Кількість керуючих пакетів, отриманих маршрутизатором від IPX- серверів локальної мережі

0 packets spoofed Кількість випадків, коли маршрутизатор відповів на watchdog- пакет від імені віддаленого клієнта

Queue lengths Опис вихідних пакетів, які знаходяться в буферах і чекають на опрацювання

IPX input Кількість вхідних пакетів, які чекають на опрацювання

SAP Кількість вхідних SAP- пакетів, які чекають на опрацювання

RIP Кількість вхідних RIP- пакетів, які чекають на опрацювання

GNS Кількість вхідних GNS- пакетів, які чекають на опрацювання

Total length for SAP Максимально допустима кількість вхідних RIP-

throttling purposes і SAP- пакетів в буфері. Всі SAP- пакети з

номерами, які перевищують це число, відкидаються

Unknown counter Кількість пакетів, які маршрутизатор не змін відправити далі, наприклад, через відсутність маршруту до місця призначення

Усунення помилок при здійсненні маршрутизації в ІРХ

Програмне забезпечення IOS Cisco включає в себе команди debug і ping, які дозволяють мережному адміністратору проаналізувати практично всі аспекти передачі інформації в мережі. Команда debug являє собою важливий інструмент слідкування, керування і усунення помилок в мережах Novell.

Команда debug ipx routing activity відображає інформацію про пакети оновлення IPX- маршрутизації, які передаються і приймаються в мережі.

Маршрутизатор розсилає повідомлення про оновлення кожні 60 секунд. Кожний пакет оновлення може містити до 50 позицій. Якщо таблиця маршрутизації містить більше ніж 50 позицій, тоді оновлення складається більш ніж з одного пакету.

В лістингу 7.5 маршрутизатор відправляє повідомлення про зміни в маршрутизації, але не отримує їх. Проте, оголошення про зміни, отримані від інших маршрутизаторів, також наводяться в лістингу.

Лістинг 7.5 Приклад виводу по команді debug ipx routing activity

Router# debug ipx routing activity

IPX routing debugging is on

Router#

IPXRIP: positing full update to 3010.ffff.ffff.ffff via Ethernet0

(broadcast)

IPXRIP: positing full update to 3000.ffff.ffff. ffff via Ethernetl

(broadcast)

IPXRIP: positing full update to 3 020.ffff.ffff.ffff via SerialO

(broadcast)

IPXRIP: positing full update to 3 021.ffff.ffff.ffff via Seriall

(broadcast)

IPXRIP: sending update to 3020.ffff.ffff.ffff via SerialO (broadcast)

IPXRIP: arc=3020.0000.ОсОЗ.14d8m dst=3020.ffff.ffff.ffff, packet sent

network 3021, hops 1 , delay 6

network 3010, hops 1 , delay 6

network 3000, hops 1 , delay 6

IPXRIP: sending update to 3021.ffff.ffff.ffff via Seriall (broadcast)

IPXRIP: arc=3021.0000.ОсОЗ.14d8m dst=3021.ffff.ffff.ffff, packet sent

network 3020, hops 1 , delay 6

network 3010, hops 1 , delay 6

network 3000, hops 1 , delay 6

IPXRIP: sending update to 3010.ffff.ffff.ffff via EthernetO

IPXRIP: arc=3010.aa00.0400.0284, dst=3010.ffff.ffff.ffff, packet sent

network 3030, hops 2 , delay 7

network 3020, hops 1 , delay 1

network 3021, hops 1 , delay 1

network 3000, hops 1 , delay 1

IPXRIP: sending update to 3000.ffff.ffff.ffff via Ethernetl

Усунення помилок у SAP IPX

Команда debug ipx sap відображає інформацію про IPX SAP-пакетах, які передаються або приймаються.

Повідомлення про оновлення протоколу SAP також розсилаються кожні 60 секунд, але, відмінність від аналогічних повідомлень протоколу RIP, можуть містити більше одного пакета. Як показано в лістингу 7.6, кожен SAP-пакет при виведенні представляється кількома рядками, що включають в себе повідомлення із загальним описом пакету та повідомленням з докладним описом служби.

Лістинг 7.6. Приклад виведення по команді debug sap

Router# debug ipx sap

IPX SAP debugging is on

Routert

NovellSAP: at 0023F778

I SAP Response type 0x2 len 160 arc:160.0000.OcOO.07Od

dest: 160.ffff.ffff.ffff (452)

Type 0x4, "HELL02", 199.0002.0004.0006(451), 2 hops

Type 0x4, "HELL01", 199.0002.0004.0008(451), 2 hops

Novell SAP: sending update to 160

NovellSAP: at 169080

0 SAP Update type 0x2 len 96 ssoc; 0x452 dest: 160.ffff.ffff.ffff (452)

Novell: type 0x4 "Magnolia", 42.0000.0000.0000(451), 2 hops

______________________________________________________________________________

Відповіддю SAP на запит можуть бути:

• Oxl - загальний запит;

• 0x2 - загальний відповідь;

• 0x3 - GNS-запит;

• 0x4 - GNS-відповідь.

У прикладі виводу в кожному рядку SAP-відповіді вказані адреса і відстань до відповідального або запитуваної маршрутизатора.

IPX-версія команди ping

Для усунення виникаючих в мережі помилок програмне забезпечення IOS Cisco включає в себе IPX-версію команди ping. Ця команда дозволяє системному адміністратору переконатися в тому, що конкретний вузол здатний відповідати на мережеві запити. Вона також дозволяє визначати, чи існує фізичний шлях через станцію, яка викликала проблему в мережі. Команда ping в Novell є стандартною і може бути використана клієнтами Novell, серверами і мережевими пристроями.

Привілейована команда ping протоколу IPX

Для перевірки досяжності хоста і правильності встановлення мережевих з'єднань рекомендується використовувати команду ping в привілейованому командному режимі (EXEC). Повний синтаксис команди має вигляд:

ping [ipx] [сеть.узел]

Нижче описані параметри, які використовуються в команді.

Параметр	Опис
ipx	(Необов'язковий) Вказує на використання протоколу IPX
Мережа, вузол	(Необов'язковий) Адреса системи, використовуються командою ping

Привілейована команда ping надає повний набір можливостей цієї команди користувачам, які мають системні привілеї. Вона працює тільки на маршрутізаторах Cisco, що використовують версію IOS 8.2 або більш пізню. Пристрої Novell IPX не реагують на цю команду.

Команда ping не може бути виконана з самого маршрутизатора. Для припинення сеансу роботи команди ping використовується послідовність виходу. За умовчанням це поєднання клавіш <Ctrl+Shift+6+X>. Для виконання цієї дії слід одночасно натиснути клавіші <Ctrl>, <Shift> і <6>, і, не відпускаючи їх, натиснути клавішу <Х>.

У табл. 7.3 описані символи, які відображаються на екрані у відповідь на команду ping.

Таблиця 7.3. Символи, що використовуються для вказівки типу тестування, виконан-няемого командою ping

Символ типу тестування	Значення
!	Кожен знак оклику вказує на отримання відповіді від заданої адреси
.	Кожна точка свідчить про те, що сервер прострочив час, чекаючи відповіді від заданої адреси
U	Був отриманий модуль даних протоколу (РDU) "пункту призначення недосяжний "
C	Отримано пакет, який потрапив в мережевій затор
I	Користувач перервав тест
?	Невідомий тип пакету
&	Перевищено час, протягом якого пакет вважається дійсним

Текст в лістингу 7.7 ілюструє введення привілейованої команди ping і відповідний висновок на екран.

Лістинг 7.7. Висновок по привілейованій команді ping

Router # ping

Protocol [ip]: ipx

Target Novell Address: 211.0000.OcOl.f4cf

Repeat Count [5]:

Datagram Size [100]:

Timeout in seconds [2]:

Verbose [n]:

Type escape sequence to abort.

Sending 5 100-byte Novell echoes to 211.0000.OcOl.f4cf, timeout is 2 seconds.

! ! ! ! !

Success rate is 100%, round trip min / avg / max = 1/2/4 ms.

Непривілейована команда ping протоколу IPX

Для перевірки досяжності хоста і правильності мережевих з'єднань рекомендується використовувати команду ping в привілейованому командному режимі (EXEC). На відміну від привілейованої команди ping, команда ping рівня звичайного користувача надає основні можливості користувачеві, що не має системного пріоритету. Ця команда еквівалентна спрощеній формі привілейованої команди ping. Вона розсилає п'ять 100-байтових пакетів. Повний синтаксис команди:

ping [ipx] {вузол \ адресу}

Нижче даний опис параметрів команди:

______________________________________________________________

Параметр Опис

______________________________________________________________

ipx (Необов'язковий) Вказує на використання

протоколу IPX

вузол Ім'я хоста в системі, що використовується в

команді ping

адреса Адреса системи, що використовується в команді

Ping

_________________________________________________________________________

Команда ping користувацького рівня працює тільки на маршрутизаторах Cisco, що працюють з версією операційної системи 8.2 або пізнішої. Пристрої Novell IPX не відповідають на цю команду.

Команду ping не можна виконати безпосередньо на маршрутизаторі. Якщо система не може знайти адресу по іменні хоста, то вона повертає повідомлення про помилку:% Unrecognized host or address.

У лістингу 7.8 показаний висновок по команді ping рівня користувача.

Лістинг 7.8. Висновок команди ping рівня користувача

Router> ping ipx 211.0000.OcOl.f4of

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte Novell Echoes to 211.0000.OcOl.f4cf,

timeout is 2 seconds.

. . .

Success rate is 0 percent (0 / 5)

Ключові теми цій шви

- Описуються цілі використання і функції розподілених мереж

- Описуються різні пристрої розподілених мереж

- Розглядається робота розподілених мереж

- Описуються формати інкапсуляції в розподілених мережах

- Описуються типи каналів в розподілених мережах

Розподілені мережі

Вступ

У поточній главі описуються, різні протоколи і технології, використовувані в разпределенных мережах (wide - area network, WAN) В ній розглянуті основні концепції, які відносяться до розподілених мереж, типи служб, формати інкапсуляції і типи каналів. Описані також канали "точка-точка", комутація ланцюгів (каналів), комутація пакетів, віртуальні мережі, служби виклику і пристрою розподілених мереж.

Вашингтонський проект: реалізація розподілених мереж

Для передачі даних розподілена мережа Вашингтонського учбового округу повинна сполучати усі школи і адміністративні офіси з окружним офісом Інформація, викладена в поточній главі, допомагає зрозуміти принципи функціонування цієї мережі і спроектувати її. У міру опису нових понять стане можливою їх реалізація в проекті розподіленої мережі.

Огляд технології розподілених мереж

Розподілена мережа є мережею передачі даних, сфера дії якої тягнеться за межі локальної мережі Однією з відмінностей розподіленою від локальної є те, що для використання розподіленої мережі вимагається укласти договір із зовнішнім провайдером, таким, наприклад, як регіональне відділення компанії Веll (regional operating company Веll, RBOC) Це дозволяє в розподіленій мережі скористатися послугами мережних провайдерів (carrier network services) В розподіленій мережі використовуються канали даних, такі як інтегровані служби цифрових мереж (Intagrated Services Digital Network, ISDN) і ретрансляція фреймів (Frame Relay), що надаються мережевими провайдерами, для отримання доступу до виділеної смуги пропускання в межах зони дії розподіленої мережі. Розподілена мережа сполучає один з одним окремі офіси однієї організації, офіси компанії з іншими організаціями, із зовнішніми службами (такими як бази данних) і з видаленими користувачами. Розподілені мережі зазвичай передають дані различ-ных типів, такі як звук, цифрові дані і відео.

Технології розподілених мереж функціонують на трьох нижніх рівнях еталонної моделі OSI - на фізичному, канальному і мережевому. На мал. 8.1 показані зв'язки між технологіями розподілених мереж і еталонною моделлю OSI.

Служби розподілених мереж

Найчастіше використовуються такі служби розподілених мереж, як телефонний зв'язок і передача даних. Ці служби функціонують на ділянці між точкою присутності (point of presence, POP) і телефонною станцією (central office) провайдера. Телефонна станція є офісом місцевої телефонної компанії, до якого приєднані усі локальні відгалуження цього регіону і в якому відбувається комутація ліній абонентів.

Мал. 8.1. Технології розподілених мереж функціонують на трьох нижніх рівнях в еталонній моделі OSI

Огляд середовища розподіленої мережі (мал. 8.2) дозволяє підрозділити служби провайдера на три основні групи.

- Виклик (саll setup). Ця служба встановлює і припиняє зв'язок між користувачами телефонів. Звана також сигналізацією, служба установки виклику використовує окремий телефонний канал, який не використовується для інших цілей. Для установки виклику найчастіше використовується система сигналізації 7 (Signaling System 7, SS7), яка передає і приймає керуючі телефонні повідомлення і сигнали на шляхи від точки передачі до пункту призначення.

- Тимчасове мультиплексування (Time - division multiplexing, TDM) Для передачі інформації від багатьох джерел використовується смуга пропускання фіксованої ширини в одному і тому ж передавальному середовищі. Метод комутації каналів використовує сигналізацію для визначення маршруту виклику, який є виділеним шляхом між відправником і одержувачем. Здійснюючи мультиплексування потоків даних у фіксовані часові проміжки, ТDМ дозволяє уникнути перевантаження пристроїв і зміни значень затримки. Канали ТDМ використовуються базовою телефонною службою і ISDN

- Протокол Frame Relay. Інформація, що міститься у фреймах, передається по певній смузі пропускання спільно з інформацією від інших передплатників.Ргате Ке1ау є статистичною мультиплексною службою, на відміну від TDМ, яка використовує ідентифікатори 2-го рівня і постійні віртуальні канали.Крім того, комутація пакетів протоколом Frame Relay використовує маршрутизацію 3-го рівня, при якій адреси відправника і адресата містяться в самому пакеті.

Мал. 8.2. У розподілених мережах є три типи провайдерів послуг

Провайдери послуг розподілених мереж

Технологічний прогрес останнього десятиліття зробив доступними для мережевих проектувальників ряд нових рішень. При виборі оптимального варіанту розподіленої мережі необхідно оцінити переваги і вартість послуг різних провайдерів.При укладенні договору організацією на використання ресурсів зовнішнього провайдера мережевих послуг останній пред'являє передплатникові певні вимоги до з'єднань, що стосуються, зокрема, типу устаткування, призначеного для отримання цих послуг.Як показано на мал. 8.3, найбільш часто використовуваними термінами, пов'язаними з основними типами послуг в розподілених мережах, є наступні.

- Стаціонарне устаткування користувача (Custumer's premises equipment, CPE)

- Пристрої, фізично розташовані в приміщеннях користувача. Вони включають всебя як пристрої, що належать споживачеві, так і пристрої, орендовані у провайдера.

- Демаркація(Demarcation або Demark). Точка, в якій закінчується СРЕ і починається локальне відгалуження служби провайдера. Часто ця точка знаходиться в точці присутності будівлі.

- Місцеве відгалуження (чи "остання миля"). Кабель (зазвичай мідний дріт), що веде від точки демаркації до телефонної станції провайдера.

- Комутатор телефонної станції (З switch). Комутуючий пристрій, який є найближчою точкою присутності для служби провайдера розподіленої мережі.

- Платна частина мережі (toll network). Комутатори і інші пристрої колективного

користування (також звані стволами, trunk) в середовищі провайдера. Потік даних

клієнта на своєму шляху до місця призначення може проходити по стволу до первинного

центру, потім до районного центру і далі до регіонального або міжнародного

центру.

Рис.8 Зєднання організації з пунктом призначення відбувається під дією виклику «точка- точка»

На ділянці користувача основна взаємодія відбувається між обладнанням термінала даних (data terminal equipment, DTE) і обладнанням кінцевого ланцюга (data circuit-terminating equipment, DCE). Зазвичай TDE представляє собою маршрутизатор, а DCE є приладом для перетворення даних користувача з форми, використовуючої DTE в форму, відповідну приладові розприділення мережі. Як показано на рисунку 8.4, DCE представляє собою підключений модем (modem), модуль канальної служби даних (channel service unit/data servise unit) або термінальний адаптер/мережеве закінчення 1 (terminal adapter/network termination 1, TA/NT1).

Рис 8.4 При передачі даних по розприділеній мережі відбувається зєднання між собою DTE, внаслідок чого вони можуть сумісно використовувати ресурси, розташовані на обширній території.

Відрізок шляху між двома DTE називають каналом, ланцюгом або лінією. Спочатку DCE забезпечує інтерфейс для доступу DTE до каналу розподіленої мережі. Інтерфейс DTE/DCE виступає в якості границі, на якій відповідальність за передачу потоку даних переходить від користувача розподіленої мережі до провайдера.

Інтерфейс DTE/CDE використовує різні протоколи (такі як HSSI і v.3.5), які встановлюють коди, що використовують прилади для взаємного обміну інформацією. Цей інтерфейс визначає, як працює служба визову і як потік даних користувача проходить по розподіленій мережі.

Віртуальні канали розподілених мереж

Віртуальний канал (virtual circuit) створюється для забезпечення надійного звязку між двома мережевими приладами. На відміну від каналу “точка-точка” він являє собою не фізичний а логічний ланцюг. Існує два типи віртуальних каналів: комутуючі віртуальні канали (swich virtual circuit) і постійні віртуальні канали (permanent virtual ciricuit).

Комутуючі віртуальні канали створюються динамічно по запиту і завершують своє існування по завершенню передачі. Процес здійснення звязку по комутуючому віртуальному каналу складається з трьох етапів: створення каналу, передача даних і відключення каналу. Фаза установки каналу включає в себе створення віртуального ланцюга між приладами джерела і отримувача. На етапі передачі даних здійсьнюється передача інформації, а фаза закінчення існування каналу включає в себе розєднання звязку між приладами джерела і отримувача. Комутуючі віртуальні канали використовуються в ситуаціях, коли обмін інформацією між пристроями носять одинични й характер. Такому каналу потрібна велика пропускна здатність в звязку з існуванням фаз встановлення і розєднання звязку, але при цьому відбувається зниження витрат в порівнянні з ситуацією постійно включиної віртуальної мережі.

Постійний віртуальний канал має тільки один режим роботи – передача даних. Такі канали використовуються в тих випадках, коли обмін даними носить постійний характер. Постійні віртуальні канали використовують меншу полосу пропускання за рахунок відсутності фази встановлення і розриву мережі, але збільшує витрати за рахунок постійної готовності каналу до передачі даних.

Вашингтонський проект: технологічне проектування розподіленої мережі

В Вашингтонському окрузі потребується використовувати постійний віртуальний канал, працюючий з протоколом frame Relay. Цей канал необхідно добавити в Вашингтонський мережевий проект. Крім того необхідно створити канал доступу до Internet на базі протоколу Frame Relay.

Стандарти сигналізації і скорості передачі в розподілених мережах

У провайдера розподіленої мережі можна заказати канали з різною швидкістю передачі даних, яка вимірюється в бітах за секунду (біт/с). Ця швидкість визначає, як швидко дані будуть передаватися по розподіленій мережі. В США ширина смуги пропускання звичайно регламентується Північно-Американською класифікацією цифрових ліній (North American Digital Hierarchy), наведено в табл. 8.1.

Таблиця 8.1. Типи каналіа і швидкості передачі в розподілених мережах

Тип каналу Стандарт сигналу Швидкість передачі, біт/с

56. DS0 56 Кбіт/с

64 DS0 64 Кбіт/с

T1 DS1 1,544 Мбіт/с

E1 ZM 2,048 Мбіт/с

E3 M3 34,064 Мбіт/с

Л Y1 2,048 Мбіт/с

Т3 DS3 44,736 Мбіт/с

Осі SONET 51,84 Мбіт/с

ОС-3 SONET 155,54 Мбіт/с

ОС-9 SONET 466,56 Мбіт/с

ОС-12 SONET 622,08 Мбіт/с

ОСІ 8 SONET 933,12 Мбіт/с

ОС-36 SONET 1244,16 Мбіт/с

ОС-48 SONET 2488,32 Мбіт/с

Прилади розподілених мереж

Розподілені мережі використовують різні типи пристроїв, враховуючи наступні:

• Маршрутизатори, виконують різні функції, наприклад, регулювання мережевих процесів і управління портами інтерфейсів.

• Комутатори, здійснюють передачу голосових, цифрових і відеосигналів в рамках смуги пропускання розподіленої мережі.

• Модеми, які реалізують інтерфейс для служб голосових даних. Модеми включають в себе пристрої CSU/DSU і TA/NT 1, підтримуючі інтерфейс із службами ISDN.

• Комунікаційні сервери, основною задачею яких являється встановлення і відключення звязку з користувачами.

На рис. 8.5 показані піктограми приладів, що використовуються для зображення приладів розподілених мереж.

Рис. 8.5 Основними приладами розподілених мереж являються маршрутизатори, комутатори, модеми і комунікаційні сервери

Маршрутизатори

Маршрутизатори являють собою прилад, який реалізує мережеві служби. Вони забезпечують інтерфейс для різних каналів і підмереж в великому діапазоні швидкостей. Маршрутизатори є активними мережевими вузлами і тому забезпечують управління мережею. Це управління мережею здійснюється шляхом динамічного контролю ресурсами і оцінкою рівня виконання мережею своїх цілей і задач. Такими цілями являється надійний зв'язок, ефективність і контроль, управління і гнучкість.

Комутатори розподілених мереж

Комутатори розподіленої мережі являють собою мережевий пристрій з декількома портами, які комутують потоки даних таких протоколів, як Frame Relay, x 25 і комутуюча мультимегабітна служба даних (Swiched Multimegabit Data Service, SMDS). Комутатори розподіленої мережі функціонують на канальному рівні еталонної оделі OSI. На рисунку 8.6 показано два маршрутизатори, розташованих на різних кінцях розподіленої мережі і зєднаних комутаторами. В даному випадку комутатори фільтрують, перенаправляють і підтримують потік фреймів на основі адресу пункту призначення кожного фрейма.

Вашингтонський проект: розміщення комутаторів

В якості частини проекту мережі Вашингтонського навчального округу і його реалізації необхідно визначити необхідний тип комутаторів, їх кількість і місце розташування в мережі. В якості можливих місць знаходження слід розглядати MDF і IDF в приміщеннях шкіл і в головному офісі.

Рис. 8.6 Комутатори розподілених мереж можуть зєднувати два маршрутизатора, розташованих в різних кінцях мережі.

Модеми

Модеми являють собою пристрої, які перетворюють цифрові в аналогові сигнали і наоборот шляхом модуляції і демодуляції, що дозволяє передавати цифрові дані по звичайним телефонним лініям. У відправника цифровий сигнал перетворюється в форму. На рис. 8.7 показано приклад звязку між двома модемами, здійснений через розподілену мережу.

Рис 8.7. Застосування модемів дозволяє розподіленої мережі працює як аналоговим так і з і з цифровим сигналом

Пристрої CSU/DSU

CSU/DSU представляє собою пристрій з цифровим інтерфейсом (деколи два окремих цифрових пристоя), які адаптують фізичний інтерфейс на пристрої DNE (такий, наприклад, як термінал) до інтерфейсу на DCE-пристрої (таким, як комутато) в мережі з комутаторним пристроєм. На рис. 8.8 показано розміщення CSU/DSU в розподіленій мережі. Деколи CSU/DSU об’єднують в один корпус з маршрутизатором.

Рис. 8.8. В розподіленій мережі CSU/DSU розміщаються між комутатором і терміналом

Вашингтонський проект: розміщення CSU/DSU

В якості частини проекту мережі Вашингтонського навчального округу і його реалізації необхідно визначити потребуючий тип CSU/DSU, його кількість і місце розміщення в мережі. В якості можливих місць розміщення можна розглянути шкільні приміщення і головний окружний офіс, де буде закінчуватись розподілена мережа, Потрібно пам’ятати про те, що CSU/DSU повинне бути розміщене по можливості ближче до маршрутизаторів.

Термінальні адаптери ISDN

Термінальний адаптер ISDN представляє собою пристрій, який використовується для зєднання інтерфейсу базової швидкості передачі (Basic Rate interface, BRI) з іншими інтерфейсами. Термінальний адаптер зазвичай представляє собою ISDN-модем. На рис.8.9. показано розміщення термінального адаптера в середовищі ISDN

Рис. 8.9. в розподіленій мережі термінальний адаптер з’єднує ISDN з іншими інтерфейсами, такими, наприклад, як комутатори

Розподілення мережі і еталонна модель OSI

Розподілені мережі використовують для інкапсуляції рівневого підходу еталоннї моделі OSI , так само як це роблять віртуальні мережі, проте в розподілених мережахці операції сконцентровані в основному на фізичному і канальному рівні. Стандарти розподілених мереж зазвичай описують як методи доставки фізичного рівня, так і потреби канального рівня включаючи адресацію, управління потоком і інкапсуляція. Стандарти розподілених мереж розробляються і підтримується рядом авторитетних організацій, частиниа з яких перечислена нижче.

۰ Відділ стандартизації при міжнародному телекомунікаційному союзі (International Telecomunication Union-Telecommunication Standartization Sector, ITU-T). Раніше називався консультативним комітетом по міжнародній телефонії і телеграфії (Consultativ Committee for International telegraph and Telephone, CCITT).

۰ Міжнародна організація по стандартизації (ISO).

۰ Інженерна группа по вирішенняю конкретної задачі в Internet (Internet Engineering task Force, IETF).

۰ Асоціація електронної індустрії (ElectronicIndystries Association, EIA).

۰Асоціація індустрії телекомунікацій (Telecommunications Industries Associations, TIA)

Фізичний рівень розподіленої мережі

Протокол фізичного рівня розподіленої мережі описують роботу служб розподілених мереж, виконаних електрично механічно, операційні і функціональні зєднання. Більшість розподілених мереж потребують наявності зєднань між собою, яке забезпечується провайдером комунікаційної служби (таким, як наприклад BROC), іншим провайдером (таим наприклад, як провайдер послуг штеуктуе) або агентством пошти, телеграфу і телефону (post, telegraph and telephone agency, FIT).

Фізичний рівень розподіленої мережі також описує інтерфейс поміж DTE і DCE. Зазвичай ОСЕ являється провайдером служби, а DTE явлється підключеним пристроєм, рис 8.10.

DTE DCE

Рис. 8.10. канал провайдера послуг зазвичай закінчується на DTE і на DCE

Вимоги, пред’явлені для інтерфейсу між DTE і DCE визначаються декількома протоколами фізичного рівня.

۰EIA/TIA-232 - загальний стандарт інтерфейсу фізичного рівня, розроблений EIA і TIA , який підтримує незбалансовані мережі зі швидкістю передачі до 64 Кбіт/с. він аналогічний стандарту специфікації V.24 і був раніше відомий як RS-232, здатну працювати на протязі багатьох років

۰EIA/TIA-449 – популярний стандарт інтерфейсу фізичного рівня, розроблений EIA і TIA . Його можна розглядати як більш швидку версію (до 2 М,sn/с) протокола EIA/TIA-232, здатну працювати при великій довжині кабеля

۰EIA/TIA-612/613 – стандарт, який описує високошвидкісний послідовний інтерфейс (High Speed Serial interface, HSSI), який забезпечує доступ до служб зі швидкостями передачі Е3 (45 Мбіт/с), У3 (34Мбіт/с) і до синхронної оптичної мережі STS-1 (Synchronic optical Network? SONET) зі швидкістю 51.82 Мбіт/с. Реальна швидкість інтерфейсу залежить від зовнішнього DSU і від типу служби до якої він підєднаний

۰V-24 – стандарт ITU-T для інтерфейсу фізичного рівня між DTE і DCE

۰V-35 – стандарт ITU-T, описує синхронний протокол фізичного рівня, використовується для існування комунікації між пристроями мереженого доступу і пакетною мережею. V.35 є найбільш розповсюдженою в США і Європі протоколом і рекомендуться для швидкостей передачі до 48 Кбіт/с

۰X-21 – стандарт ITU-T для послідовних зднань по синхронних цифрових лініях. Цей протокол використовується в основному в Європі і Японії

۰G.703 – електрична і механічна специфікація ITU-T для існування зв’язку між обладнанням телефонної компанії і DTE з використанням англійського морського зєднання (British Naval Connector, BNC), виконується зі швидкістю лінії типу Е1

۰EIA-530 – дві реалізації протоколу EIA/TIA: RS-422 (для сбалансованої передачі) і RS-423 (для незбалансованої передачі).

Канальний рівень розподіленої мережі

Канальний рівень розподіленої мережі визначає спосіб інкапсуляції даних для передачі їх на віддалені ділянки. Протоколи канального рівня розподілених мереж описують, яким чином фрейми передають від однії системи до іншої.

На рис 8.11 показані основні типи інкапсуляції, які використовують в каналах зв’язку розподілених мереж.

۰Frame Relay. Завдяки використанню спрощеної інкапсуляції без механізмів корекції помилок і передачі через високоякісні цифрові пристрої frame relay може передавати дані з значно більшою швидкістю, чим інші протоколи розподілених мереж.

۰ Протокол типу «точка-точка» (Point-to-Point Protocol, PPP). Описується специфікація RFC 1661; був розроблений IETF. В заголовку РРР спеціальне поле протоколу, в якому вказується тип протоколу мереженого рівня.

۰ISDN. Набір цифрових служб для передачі голосових і цифрових даних по існуючих телефонних лініях.

۰Сбалансований протокол доступу до каналу (Link Acces Procedure, Balanced, LAPB). Цей протокол використовуться в мережах з комутацією пакетів для інкапсуляції пакетів на 2-му рівні стека Х.25. Він також може бути використаний в каналі типу «точка-точка» в випадку , коли канал володіє невисокою надійністю або мА внутрішню затримку, що відбувається, наприклад, в супутникових каналах. Протокол LAPB забезпечує високу надійність передачі і управління потоком на основі зєднання типу «точка-точка».

۰Cisco/IETF. Використовується для інкапсуляції потоків даних протоколів Frame Realy/ Опція Cisco може бути використана тілки при обміні даними між маршрутизаторами Cisco

۰Управління каналом даних високого рівня (High-Level data Link Control? HDLC).

Не дивлячись на відповідність стандарту ISO, різні типи протоколів HDLC, набуті в різних виробників, можуть бути несумісними один з одним, оскільки кожен виробник може вибрати свій спосіб реалізації цього протокола. Протокол HDLC підтримує дві конфігурації: «точка-точка» і багато поточну.

Рис. 8.11. Вибір протоколу інкапсуляції залежить від технології розподіленої мережі і від типу обладнання, забезпечуючи звязок

Формати інкапсуляції фреймів в розподілених мережах

Двома основними типами інкапсуляції типу "точка-точка" є ЙВЬС і РРР. Всі типи інкапсуляції у послідовних з'єднаннях використовують загальний формат фрейму, який містить наступні поля (рис. 8.12).

• Прапор - вказує початок фрейму; цьому полю присвоюється значення 7F (у шістнадцятковому вигляді, тобто з основою 16).

• Адреса - поле з одного або двох байтів для адресації кінцевої станції в середовищах із множинною розсилкою.

• Управління - вказує на тип фрейму: інформаційний, службовий або ненумерований. Містить також конкретні коди функцій.

• Дані - інкапсульовані дані.

• PCS - послідовність перевірки фрейму (frame checksequence, PCS).

• Прапор - ідентифікатор трейлера; йому присвоюється значення 7Е.

PPP

Прапор

Адреса

Управління

Протокол

LSP

FCS

Прапор

HD

Прапор

Адреса

Управління

Протокол

Дані

FCS

Прапор

Рис. 8.12. Інкапсуляція типу "точка-точка" звичайно використовується у виділених

лініях розподілених мереж.

Кожен тип з'єднання при передачі даних по каналах розподіленої мережі використовує для інкапсуляції протокол 2-го рівня. Для того, щоб бути впевненим у правильності протоколу, використовуваного для інкапсуляції, необхідно встановити тип конфігурації 2-го рівня для кожного послідовного інтерфейсу маршрутизатора. Вибір протоколу інкапсуляції залежить від використовуваної технології розподіленої мережі і від типу комунікаційного устаткування. РРР і HDLC представляють собою два типи протоколів інкапсуляції, які можна використовувати для з'єднань, описаних у цій главі.

Інкапсуляція протоколу РРР

Протокол РРР надає стандартний метод інкапсуляції для послідовних з’єднань (описаний в стандартах RFC 1332 та RFC 1661). Цей протокол може, крім усього іншого, перевіряти якість каналу при встановленні зв'язку. Протокол РРР також надає можливість перевірки аутентифікації за допомогою протоколу перевірки пароля (Password Authen­tication Protocol, PAP) або протоколу аутентифікації з попереднім погодженням виклику (Challenge Handshake Authentication Protocol, CHAP). Протокол РРР докладно описаний у розділі 10, "Протокол РРР".

Інженерний журнал: обговорення каналу РРР

Для забезпечення спільної роботи версій програм, придбаних у різних виробників, протокол РРР використовує кілька додаткових протоколів.

• Протокол LCP для узгодження взаємодії на основній лінії.

• Сімейство керуючих мережевих протоколів для узгодження індивідуальних

протоколів 3-го рівня та їх IP-опцій (таких, як керуючий IP-протокол, IP Control Protocol, IPCP) та інших опцій, таких як стиснення даних.

При узгодженні параметрів каналу РРР спочатку вибирається протокол керування каналом, а потім додаткові керуючі мережеві протоколи. Для перевірки статусу LCP і керуючих мережевих протоколів можна використовувати команду show interfaces, а для тестування взаємодії мережевих рівнів можуть бути використані керуючі мережеві протоколи. Для усунення помилок дуже зручна команда debug ррр.

Для створення конфігурації послідовного з'єднання з використанням РРР використовується команда encapsulation ррр:

Router (config) # interface serial 0

O Router (config-if) # encapsulation ppp

Інкапсуляція протоколу HDLC

HDLC представляє собою протокол канального рівня, створений на базі раніше використовуваного для інкапсуляції протоколу управління синхронним каналом даних (Synchronous Data Link Control). HDLC-інкапсуляція є використовуваним за замовчуванням типом інкапсуляції для послідовних каналів між маршрутизаторами Cisco. Реалізація цього протоколу є дуже примітивною: відсутні вікна та контроль потоку, допускаються тільки з'єднання типу "точка-точка". В адресному полі всі біти завжди дорівнюють одиниці. Крім того, після керуючого поля вставлений 2-байтовий код виробника; це означає, що тип фреймів використовуваних HDLC несумісний з устаткуванням інших виробників.

Якщо на обох кінцях виділеної лінії розташовані маршрутизатори або сервери доступу, що працюють з програмним забезпеченням операційної системи Cisco (Cisco Internetwork Operating System software, IOS), то для інкапсуляції зазвичай використовується протокол HDLC. Оскільки методи інкапсуляції протоколу HDLC не є стандартними, для пристроїв, які не використовують програмне забезпечення Cisco, необхідно використовувати протокол РРР.

Вашингтонський проект: інкапсуляція РРР

Хоча для з'єднань типу "точка-точка" можна використовувати обидва типи протоколів - РРР і HDLC, в мережі Вашингтонського навчального округу слід використовувати канали на основі протоколу РРР. Цей протокол має наступні переваги.

• Сумісність з версіями інших виробників.

• Можливість використання LCP для узгодження взаємодії з основною лінією.

• Можливість використання сімейства мережевих протоколів для узгодження індивідуальних протоколів 3-го рівня.

Типи каналів розподілених мереж

Існують два типи каналів, використовуваних в розподілених мережах: виділені лінії і комутовані з'єднання. Структура цих каналів показана на рис. 8.13. Комутовані з’єднання, у свою чергу, можуть здійснювати комутацію пакетів або каналів. У наступних розділах описуються ці типи каналів.

Виділені лінії

Виділені лінії, які також називаються орендованими лініями (leased lines), забезпечують постійне користування службою. Вони зазвичай використовуються для передачі цифрових даних, голосових даних і, іноді, відеоданих. При проектуванні мережі передачі даних виділені лінії зазвичай забезпечують базове або магістральне з'єднання між основними ділянками або проммайданчиками, а також зв'язок між локальними мережами.

Використання виділених ліній вважається основним варіантом при проектуванні розподілених мереж. При використанні виділених ліній для здійснення зв'язку з кожною віддаленою ділянкою необхідні порт маршрутизатора і канал, який веде до цієї ділянки.

Після того, як дві точки з'єднані виділеною лінією, для кожної з них необхідний порт маршрутизатора, CSU / CDU і реальна лінія від провайдера служби. Вартість підтримки виділених ліній може стати досить великою, якщо вони використовуються для з'єднання між собою великої кількості ділянок.

Зв'язок по виділеній лінії з постійним доступом здійснюється по послідовних каналах типу "точка-точка". З'єднання зазвичай здійснюються з використанням синхронних послідовних портів маршрутизаторів; при цьому зазвичай використовується до 2 Мбіт / с (Е1) смуги пропускання, що стає можливим завдяки використанню CSU/CDU. Різні методи інкапсуляції на канальному рівні забезпечують гнучкість та надійність при передачі даних користувача. Виділені лінії такого типу є ідеальним рішенням для середовищ з передачею великої і стабільної кількості даних. Проте використання виділеної лінії може виявитися неефективним у фінансовому відношенні, оскільки за неї доводиться платити і в тому випадку, коли дані не передаються.

Рис. 8.13. Існують різні типи з'єднань, що використовують комутацію пакетів

або комутацію каналів

Вашингтонський проект: виділені лінії

У Вашингтонському проекті виділені лінії слід використовувати для створення ядра розподіленої мережі. У процесі проектування необхідно визначити кількість таких ліній і устаткування, яке необхідне для них придбати (таке, як CSU/CDU).

Виділені лінії також часто називають каналами типу "точка-точка", тому що встановлений для них шлях є постійним і фіксованим для кожної віддаленої мережі, доступ до якої забезпечується мережевими пристроями. Канал типу "точка-точка" забезпечує окремий, заздалегідь встановлений шлях комунікації в розподілених мережах від офісу користувача через мережу носіїв, таку, наприклад, як телефонна компанія, до віддаленої мережі. Провайдер послуг резервує такий канал тільки для одного користувача. На рис. 8.14 показаний типовий канал типу "точка-точка", прокладений по розподіленій мережі.

Мал.8 14. Типовий канал “точка-точка” прокладається по розподіленій мережі;

він з’єднує маршрутизатори і кінцеві пристрої, розташовані на обидвох кінцях каналу.

З'єднання з комутацією пакетів

Комутація пакетів являє собою такий метод комутації в розподілених мережах, при якому мережеві пристрої спільно використовують окремий канал типу "точка-точка" для транспортування пакетів від джерела до адресата через мережу-носій, як показано на рис. 8.15. Як приклад технологій з комутацією пакетів можна навести Frame Relay, SMDC іХ.25.

Мал.8 15 При пакетній комутації пакети передаються через мережу-носій

Комутовані мережі можуть переносити фрейми (пакети) змінного розміру або комірки постійного розміру. Найбільш типовим прикладом мережі з комутацією пакетів є мережа, що використовує протокол Frame Relay.

Протокол Frame Relay

Протокол Frame Relay був розроблений в високошвидкісних і надійних каналах передачі даних. Така постановка завдання привела до того, що цей протокол не має потужних засобів для пошуку помилок і має невисоку надійність; для вирішення цих завдань використовуються протоколи верхніх рівнів.

Frame Relay є прикладом комунікаційної технології з комутацією пакетів, яка дозволяє під'єднати декілька мережевих пристроїв до багатоточкової розподіленої мережі, як показано на рис. 8.16. Проектування розподіленої мережі використанням Frame Relay може вплинути на роботу протоколів верхнього рівня, таких як IP, IPX і AppleTalk, зокрема, на розщеплення горизонту. Протокол Frame Relay називається технологією множинного доступу без широкомовлення, оскільки в нім відсутні можливості широкомовлення. Широкомовні повідомлення передаються цим протоколом шляхом розсилки індивідуальних пакетів за усіма пунктами призначення.

Рис. 8.16. Frame Relay є прикладом мережевої технології з комутацією пакетів Вона була створена з метою забезпечення більшої швидкості і простоти у використанні, чим колишні технології (такі, як Х.25), що призначалися для з'єднання між собою численних мережевих пристроїв

Frame Relay визначає з'єднання між користувачем DTE і провайдером OCE. Зазвичай DTE є маршрутизатором, а усе DCE є комутатором Frame Relay. (В даному випадку DTE і DCE відносяться не до фізичного рівня, а до канального). Frame Relay забезпечує доступ з швидкостями 56 Кбіт/с, 64 Кбіт/с або 1,544 Мбіт/с.

Використання Frame Relay є ефективною у фінансовому відношенні альтернативою проектуванню по методу "точка-точка". Кожна ділянка може бути сполучена з будь-якою іншою за допомогою віртуального каналу. Кожному маршрутизатору вимагається тільки один фізичний інтерфейс до провайдера. Протокол Frame Relay зазвичай реалізується у вигляді послуги, що надається провайдером, але він може також бути використаний для приватних мереж.

Ретрансляція фреймів зазвичай здійснюється через постійні віртуальні канали. Як канал передачі даних PVC має невисоку надійність. Ідентифікатор канального з'єднання (data - link connecnion identifier, DLCI) використовується для вказівки конкретного постійного віртуального каналу. Номер DLCI є локальним ідентифікатором в середовищі між DTE і DCE, що описує логічний зв'язок між пристроями відправника і одержувача. Угода про DLCI визначає узгоджену швидкість передачі інформації (committed information rate), що надається провайдером і вимірювану в бітах в секунду. Вона є швидкістю, з якою комутатор Frame Relay зобов'язався передавати дані. (Ці питання розглянуті детальніше в главі 12, "Протокол Frame Relay".).

Нижче, в главі 12 показано, що при використанні цього протоколу можуть бути реалізовані дві основні топології.

• Повно-сіткова топологія (fully meshed technology). В цій топології кожен мережевий пристрій має постійний ланцюг з будь-яким іншим пристроєм багатоточкової розподіленої мережі. Кожне оновлення, послане яким-небудь пристроєм, видно будь-якому іншому пристрою. Якщо обраний такий метод проектування, то уся мережа ретрансляції фреймів може розглядатися як один канал передачі даних.

• Частково-сіткова топологія (partially - meshed technology). Таку топологію часто називають зіркоподібною топологією. У цій топології не усі пристрої мають постійні віртуальні канали з іншими пристроями.

З'єднання з комутацією каналів

Комутація каналів є методом комутації в розподілених мережах, при якому виділена фізична лінія встановлюється, підтримується і ліквідовується для кожного сеансу зв'язку через мережа-носій. Цей тип комутації широко використовується мережами телефонних компаній і діє багато в чому аналогічно звичайному телефонному виклику. Прикладом комутації може служити протокол ISDN.

З'єднання з комутацією каналів встановлюється при необхідності і зазвичай не вимагають великої смуги пропускання. З'єднання, побудовані на основі звичайних телефонних служб без ущільнення, як правило, використовують обмежену ширину смуги в 28,8 Кбіт/с, а з'єднання протоколу ISDN обмежені швидкостями від 64 до 128 Кбіт/с. Комутація каналів використовується в першу чергу для з'єднання віддалених і мобільних користувачів з корпоративною локальною мережею. З'єднання з комутацією каналів також використовується як запасні лінії для високошвидкісних каналів, таких як Frame Relay і виділені лінії.

Маршрутизація з підключенням за запитом

Маршрутизація з підключенням за запитом (dial-on demand routing, DDR) є режимом роботи, при якому маршрутизатор може динамічно ініціювати і закривати сеанси з комутацією каналів в той час, коли це вимагається передавальним кінцевим станціям. Коли маршрутизатор отримує потік даних, спрямований у віддалену мережу, створюється канал і потік спрямовується по ньому звичайним шляхом. Маршрутизатор підтримує роботу таймера зайнятості, який встановлюється заново тільки тоді, коли отриманий необхідний потік даних (під необхідним потоком даних розуміється потік, який маршрутизатор повинен відправити). Проте, якщо час очікування таймера закінчився, то канал ліквідовується. Аналогічно, якщо поступає сторонній потік даних, а канал для нього відсутній, то цей потік маршрутизатором відкидається. Якщо маршрутизатор отримує важливий потік даних, то створюється новий канал.

Маршрутизація за запитом дозволяє встановлювати стандартне телефонне з'єднання або з'єднання ISDN тільки у тому випадку, коли цього вимагає великий об’єм мережевих потоків. Вона може виявитися більш економічною, ніж виділена лінія або багатоточковий варіант. Маршрутизація за запитом означає, що з'єднання встановлюється тільки у тому випадку, коли особливий тип потоку даних ініціює виклик або у випадку, коли вимагається резервна лінія. Такого роду виклики з комутацією каналів показані пунктиром на рис. 8.17, виконуються з використанням мереж ISDN. Маршрутизація за запитом є еквівалентом виділеної лінії у тому випадку, коли не вимагається постійний доступ. Крім того, такий тип маршрутизації може бути використаний для заміни каналів типу "точка-точка" і комутованих служб множинного доступу до розподілених мереж.

Рис. 8.17. З'єднання ISDN встановлюються тільки тоді, коли цього вимагає потік даних в мережі

Комутація за запитом може бути використана при необхідності перерозподілу навантаження

або як резервний інтерфейс. Наприклад, припустимо, що є декілька послідовних ліній, але вимагається, щоби друга лінія використовувалася тільки у тому випадку, коли перша лінія завантажена настільки, що може статися перерозподіл навантаження. Коли розподілена мережа використовується для критично важливих програм, може виникнути необхідність в установці конфігурації, при якій лінія з маршрутизацією по виклику включається у тому випадку, коли перша лінія виходить з ладу. У такій ситуації друга лінія дозволяє забезпечити передачу даних.

В порівнянні з локальними мережами або мережами підприємства потік даних, який використовує DDR, має невеликий об’єм і носить періодичний характер. Маршрутизація за запитом ініціює виклик віддаленої ділянки тільки у тому випадку, коли є дані, котрі вимагається передати.

При установці конфігурації для DDR необхідно ввести конфігураційні команди, що вказують, який тип пакетів повинен ініціювати запит. Для цього необхідно внести до списків управління доступом директиви, що визначають адреси відправника і адресата, і задати критерій вибору протоколу, який ініціюватиме виклик. Після цього необхідно вказати інтерфейси, з яких ініціюється виклик DDR. Тим самим призначається група набору (dialer group). Ця група набору зіставляє результати порівняння пакетів з директивами списку управління доступом і інтерфейси маршрутизатора при здійсненні виклику в розподіленій мережі.

Протокол ISDN

Протокол ISDN був розроблений телефонними компаніями з метою створення повністю цифрової мережі. Пристрої ISDN включають в себе наступне.

• Термінальне обладнання 1-го типу (ТЕ1). Цей термін означає пристрій, сумісний з мережею ISDN. Термінальне устаткування підключається до устаткування NT 1-го або 2-го типу.

• Термінальне обладнання 2-го типу (ТЕ2). Під ним розуміється пристрій, який несумісний з мережею ISDN і вимагає використання термінального адаптера.

• Термінальний адаптер (ТА). Цей пристрій перетворює електричні сигнали у формат, використовуваний ISDN, внаслідок чого до мережі ISDN, можуть бути підключені пристрої, що не відносяться до ISDN-типу.

• NT-обладнання 1-го типу (NT1). Цей пристрій під'єднує чотирьохпровідний кабель підписувача ISDN до звичайного двопровідного кабелю локального відгалуження.

• NT-обладнання 2-го типу (NT2). Ці пристрої направляють потоки даних на різні пристрої підписувача і на устаткування типу NT-1, а також в зворотному напрямі. NT2 є пристроєм, що виступає комутатором і концентратором.

Як показано на рис. 8.18, особливі точки інтерфейсу ISDN включають наступне.