Контроль перегрузки в звене сигнализации

Контроль перегрузки в блоке управления передачей. Если в блоке управления передачей (рисунок ) звена сигнализации количество ЗНСЕ достигло установленного предельного значения, и нет возможности передать часть сигнального трафика на другие звенья, то протокол 3-го уровня передает в подсистему пользователей, создающую высокий трафик, указание об ограничении количества устанавливаемых исходящих соединений. Для этого подсистема пользователей должна временно ограничить количество принимаемых на обслуживание вызовов.

Контроль перегрузки в блоке управления приемом. Напомним, что подсистема управления сетью сигнализации в любом ПС или ТПС является общей для группы звеньев сигнализации (от 2 до 16). Производительность при обработке СЕ, поступающих от всех звеньев, ограничена. Протокол контроля перегрузки (КП) блока управления приемом обнаруживает моменты, когда интенсивность принимаемых ЗНСЕ превышает производительность процессора сетевого уровня. С этого момента блок управления передачей начинает передавать (по заявке блока управления приемом) СЗСЕ с индикацией "ЗАНЯТО" (СИЗ) в течение T5 = 80-120 мс (Timer "sending SIB"). Этого времени достаточно в условиях отсутствия отказов, чтобы удаленная сторона могла отреагировать на полученную индикацию "ЗАНЯТО". До получения этой реакции инициатор передачи "ЗАНЯТО" прекращает передачу своих ЗНСЕ, накапливая их в буфере передачи (БП). Длительное отсутствие реакции удаленной стороны на предупреждение о перегрузке может привести к перегрузке собственного буфера повторной передачи. На удаленном окончании ЗС каждый прием сигнальной единицы состояния звена, содержащей индикацию "ЗАНЯТО", вызывает перезапуск таймера T7, отсчитывающего время окончания ожидания подтверждения приема (Timer "excessive delay of acknowledgement", T7 = 0.5-2 с).

Рисунок Контроль перегрузки на звеньевом уровне

Приемный конец при перегрузке задерживает также подтверждения для всех поступающих сигнальных единиц. В условиях кратковременной перегрузки передающий конец не отключает звено сигнализации из-за отсутствия подтверждений. Однако если состояние перегрузки продолжается слишком долго (более 6 с.), то передающий конец считает такое звено поврежденным.

Прохождение сигнальных единиц на уровне звена сигнализации

Прием СЕ без ошибок. Последовательность битов от уровня 1 звена данных сигнализации принимается блоком защиты от ошибок, деления по форматам и изъятия флагов (рисунок ).

Здесь происходит декодирование с целью обнаружения ошибок в принимаемых СЕ. Сигнальные единицы без ошибок передаются в блок управления приемом (БПр). Блок управления приемом проверяет значение индикатора длины (ИД) для определения типа принятой СЕ. Содержимое полей ППН, ОПН и ОБИ принятой СЕ передается в блок управления передачей (БПер). Из буфера повторной передачи (БПП) происходит стирание ЗНСЕ, имеющей тот же ППН, что и ОПН принятой СЕ (ППН=ОПН=Y), а также тот же ПБИ, что и ОБИ принятой СЕ (ПБИ=ОБИ=Z). В БПП хранятся все ЗНСЕ, если они были переданы хотя бы один раз. Кроме этих действий, БПер вставляет в очередную СЕ, которая может быть значащей, заполняющей или СЗСЕ, подтверждение принятой без ошибок СЕ. Если ИД принятой СЕ соответствует ЗНСЕ (ИД >2), то БПр передает содержимое ПСИ и БСИ значащей СЕ без ошибок в подсистему обработки сигнальных сообщений на Ур.3.

Рисунок . Функции протоколов 2-го уровня ОКС № 7

Если в ПС принята СЗСЕ (ИД=1), то содержимое ее поля ПСО передается в "Блок управления состоянием звена сигнализации" (БУСЗ). Этот блок информирует о содержимом ПСО подсистему управления сетью сигнализации. Здесь принимается решение о возможности дальнейшего использования данного звена сигнализации для передачи сигнальных сообщений.

Прием СЕ с ошибками. Данные обо всех СЕ, принятых с ошибками, передаются в "Монитор интенсивности ошибок в СЕ" (МИОСЕ). В этом блоке определяется доля СЕ с ошибками в течение контролируемого периода. Если уровень ошибок превышает установленный порог, то МИОСЕ формирует сигнал "ОТКАЗ ЗВЕНА" и передает его в БУСЗ. Разумеется, СЕ с ошибками не передаются в БПр.

Управление взаимодействием прикладных процессов

Реализация рассредоточенных и взаимодействующих процессов в сетях осуществляется на основе двух концепций:

ПЕРВАЯ устанавливает связи между процессами без функциональной среды между ними

ВТОРАЯ определяет связь только через функциональную среду.

В первом случае правильность понимания действий, происходящих в рамках соединяемых процессов взаимодействующих АС обеспечивается соответствующими средствами доступа в составе сетевых операционных систем (СОС).

Однако предусмотреть такие средства на все случаи соединения процессов нереально. Поэтому взаимодействующие процессы в сетях соединяются с помощью функциональной среды, обеспечивающей выполнение определенного свода правил — протоколов связи процессов.

Протоколы реализуются с учетом принципа пакетной коммутации, в соответствии с которым перед передачей сообщение разбивается на блоки — пакеты определенной длины.

Каждый пакет представляет собой независимую единицу передачи информации, содержащую, кроме собственно данных, служебную информацию (адреса отправителя и получателя, номер пакета в сообщении, информацию для контроля правильности принятых данных).

Практика создания и развития КС привела к необходимости разработки стандартов по всему комплексу вопросов организации сетевых систем.

В 1978 г. Международная организация по стандартизации (МОС) предложила семиуровневую эталонную модель взаимодействия открытых систем (ВОС).

Она создает основу для анализа существующих КС и определения новых сетей и стандартов.

В соответствии с эталонной моделью ВОС абонентская система представляется прикладными процессами и процессами взаимодействия.

Последние разбиваются на семь функциональных уровней, функции и процедуры, выполняемые в рамках одного функционального уровня, составляют соответствующий уровневый протокол. Нумерация уровневых протоколов идет снизу вверх. Функциональные уровни взаимодействуют на строго иерархической основе: каждый уровень пользуется услугами нижнего уровня и, в свою очередь, обслуживает уровень, расположенный выше.

Стандартизация распространяется на протоколы связи одноименных уровней взаимодействующих АС.

Семиуровневая модель протоколов взаимодействия открытых систем

Согласно модели ISO архитектуру компьютерных сетей следует рассматривать на 7 уровнях:

Уровень № 1. Физический (англ. physical).

Определяет механический и электрический интерфейс с физическим носителем (т.е. коаксиальным кабелем или витой парой). Под этот уровень подходят физические устройства, управляющие передающим данные электрическим напряжением.

Уровень № 2. Канальный (англ. data link).

Организует биты в «кадры», физический уровень передает их в виде электрических импульсов. На этом уровне происходит отслеживание и исправление ошибок. Довольно часто уровень передачи данных (т.е. канальный уровень) подразделяется еще на два слоя, которые позволяют сгладить различие между физическими сетями, используемыми для соединений в локальных и глобальных сетях. Деление происходит на два подуровня: MAC (англ. Media Access Control – Управление передающей средой) и LLC (англ. Logical Link Control – Управление логической связью). Подуровень MAC предоставляет сетевым картам совместные доступ к физическому уровню. Уровень MAC напрямую связан с сетевой картой и отвечает за безошибочную передачу данных между двумя сетевыми картами. Подуровень LLC управляет передачей данных и определяет точки логического интерфейса (англ. Service Access Points – точки доступа к службам), которые другие компьютеры могут использовать для передачи информации из подуровня LLC в высшие уровни OSI.

Уровень № 3. Сетевой (англ. network).

Использует предоставляемые нижележащим уровнем услуги связи для того, чтобы организовать передачу данных по сети. Сетевой уровень устанавливает правила связи компьютеров через многочисленные сегменты сети, включая «упаковку» сообщений в пакеты, снабженные адресами. Этот уровень отвечает за надежность передачи данных, основной его функцией является предоставление возможностей передачи данных для вышележащего транспортного уровня. Стандартными протоколами этого слоя являются CNLS, CONS, IP и IPX.

Уровень № 4. Транспортный (англ. transport).

Отвечает за надежность обработки данных, вне зависимости от нижележащих уровней. Этот уровень управляет потоком данных в сети и контролем соединения между конечными адресами. К стандартным протоколам этого уровня относятся Transport Class 0, Class 1 и 4, относящиеся к модели OSI, TCP и SPX.

Уровень № 5. Сеансовый (англ. session).

Выполняет функцию посредника между верхними уровнями, которые ориентированы на работу с приложениями, и нижними уровнями, ориентированными на коммуникации в реальном времени. Сеансовый уровень предоставляет возможности для управления и контроля данных в множестве одновременных соединений, контролируя диалог связанных по сети приложений. Этот уровень обеспечивает возможности запуска, приостановки, инициализации и перезапуска сети.

Уровень № 6. Представления данных (англ. presentation).

Определяет форму, которую принимают данные при обмене между рабочими станциями. На компьютере–отправителе ПО этого уровня конвертирует данные из формата уровня приложений в промежуточный, распознаваемый остальными уровнями формат. На компьютере–получателе этот уровень совершает обратное преобразование данных. Уровень представления также управляет средствами защиты сети от несанкционированного доступа, предоставляя такие услуги, как кодирование данных. Кроме того, этот уровень устанавливает правила передачи данных и занимается сжатием передаваемой информации для повышения пропускной способности сети.

Уровень № 7. Прикладной (англ. application).

Предоставляет конечным пользователям возможность пользоваться сетью. На этом уровне производятся высокоуровневые действия, управляемые компонентами локальной операционной системы. В отличие от остальных уровней модели OSI, этот уровень напрямую доступен конечным пользователям. В его функции входят передача данных, обработка сообщений, управление структурой каталогов, удаленное выполнение программ и эмуляция терминал.

Для обеспечения необходимой совместимости на каждом из 7 уровней архитектуры компьютерной сети действуют специальные стандарты – протоколы. Они определяют характер аппаратного взаимодействия компонентов сети (аппаратные протоколы) и характер взаимодействия программ и данных (программные протоколы).

Протокол передачи данных требует следующей информации:

● Синхронизация

Под синхронизацией понимают механизм распознавания начала блока данных и его конца.

● Инициализация

Под инициализацией понимают установление соединения между взаимодействующими партнерами по сеансу связи.

● Блокирование

Под блокированием понимают разбиение передаваемой информации на блоки данных строго определенной максимальной длины (включая опознавательные знаки начала блока и его конца).

● Адресация

Адресация обеспечивает идентификацию различного используемого оборудования данных, которое обменивается друг с другом информацией во время взаимодействия.

● Обнаружение ошибок

Под обнаружением ошибок понимают установку битов четности и, следовательно, вычисление контрольных битов с целью проверки правильности передачи данных.

● Нумерация блоков

Текущая нумерация блоков позволяет установить ошибочно передаваемую или потерявшуюся информацию.

● Управление потоком данных

Управление потоком данных служит для распределения и синхронизации информационных потоков. Так, например, если не хватает места в буфере устройства данных или данные не достаточно быстро обрабатываются в периферийных устройствах (например, принтерах), сообщения и / или запросы накапливаются.

● Методы восстановления

После прерывания процесса передачи данных используют методы восстановления, чтобы вернуться к определенному положению для повторной передачи информации.

● Разрешение доступа

Распределение, контроль и управление ограничениями доступа к данным вменяются в обязанность пункта разрешения доступа (например, «только передача» или «только прием»).