Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методы маршрутизации на цифровых широкополосных сетях связи. Часть 1. Учебное пособие
.pdf
51
Интерфейс с уровнем АТМ.
Согласование скорости ячеек АМП
Передача.
Формирование
поля контроля
ошибок в заго-
ловке ячеек АМП
Прием.
Обнаружение и
исправление
ошибок в заго-
ловке ячеек АМП
Передача.
Адаптация пото-
ка ячеек АМП к
кадру ЦСП
Прием.
Выделение ячеек
АМП из кадра
ЦСП
Прием.
Восстановление
кадра ЦСП
Передача.
Генерация кадра
ЦСП
Конвергенция с ЦСП
(СЦИ, ПЦИ)
Интерфейс с фи-
зической средой
Уровень
ATM
Физическая среда (оптоволокно, коаксиальный кабель)
Рисунок 6.2 Структура и задачи, решаемые физическим уровнем (PL)
Определяет максимальную скорость передачи
битового потока через данную физическую среду
Определяет порядок передачи
ячеек АМП в битовом потоке
52
Передача.
Генерация заголовка ячейки АМП
Прием.
Удаление заголовка ячейки АМП
Передача.
Мультиплексирование ячеек
АМП в единый поток
Преобразование входящих ИВТ и ИВК в исходящие ИВТ и ИВК
Прием.
Демультиплексирование ячеек
АМП из единого потока
AAL
PL
Рисунок 6.3 Структура и задачи, решаемые уровнем ATM
Конвергенции
Общая часть
Служебно ори-
ентированная
часть
Сегментации и сборки
Передача.
Сегментация протокольных
блоков данных по 48 байт и
их размещение в поле данных передающего сообще-
ния ячейки АМП
Прием.
Сборка полей данных пере-
дающего сообщения из ячеек
в протокольные блоки дан-
ных
Рисунок 6.4 Структура и задачи, решаемые уровнем адаптации AAL
Высокие уровни модели ВОС
ATM
53
6.2 Маршрутизация подуровня заполнения таблиц коммутации
МСЭ-Т [11] представил рекомендации для процесса маршрутизации на ШЦСИО: с возможностью эмуляции в ней услуг доставки информации узкополосных ЦСИО (У-ЦСИО); поддерживаемой возможностями системы сигнализации № 7 [14].
Данные рекомендации относятся ко второму подуровню сетевого уровня
модели ВОС (Рисунок 4.3).
Поэтапно рассмотрим процесс маршрутизации на Ш-ЦСИО.
Этап: интерфейс пользователь - сеть. Пользователь инициирует запрос услуги посредством соответствующего оконечного оборудования ШЦСИО и посредством этого оконечного оборудования задает следующую информацию.
Для услуг, характерных Ш-ЦСИО:
подробную информацию по запросу широкополосной услуги (включая
дополнительную услугу);
номер вызываемой стороны;
номер вызывающей стороны;
прочую информацию, необходимую для установления соединения.
Для услуг доставки информации У-ЦСИО в режиме КК:
подробную информацию по запросу узкополосной услуги (включая до-
полнительную услугу);
подробную информацию по запросу широкополосной услуги;
номер вызываемой стороны;
номер вызывающей стороны;
прочую информацию, необходимую для установления соединения
(включая запрос дополнительной услуги).
Оконечное оборудование преобразует эту информацию в сообщение установления соединения согласно рекомендации Q.2931 [13], которое передается
на исходящий коммутатор местных ВК.
Этап: исходящий коммутатор местных ВК . Исходящий коммутатор
местных ВК использует:
характерную для вызова информацию, содержащуюся в сообщении
установления соединения согласно рекомендации Q.2931;
данные профиля индексов абонента в памяти коммутатора;
информацию, связанную с маршрутизацией и хранимую либо в памяти
коммутатора, либо в удаленной базе данных, к которым сделан запрос;
административные условия и условия окружающей среды
для обработки информации маршрутизации данного конкретного соединения и для использования в последующих коммутаторах ВК в соединении.
54
Таким образом, исходящий коммутатор местных ВК определяет минимальные ресурсы сети, необходимые для поддержки запроса услуги. Эти параметры транспортируются через сеть посредством подсистемы пользователя
Ш-ЦСИО B-ISUP (B-ISDN User Part) и третьим уровнем подсистемы передачи
сообщений MTP-3 (Message Transfer Part)) системы сигнализации № 7.
Этап: транзитные коммутаторы ВК. Каждый транзитный коммутатор
ВК будет принимать параметры маршрутизации, генерированные предшествующим коммутатором ВК. Эти параметры будут использоваться в качестве основы соответствующего исходящего маршрута. Кроме того, параметры маршрутизации могут быть дополнительными или модифицированными, например,
для включения самых последних данных в историю соединения.
Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет, достигнут входящий коммутатор местных ВК или не будет отказа в соединении из-за соответствующей ситуации на сети.
Входящее и исходящее адресное сообщение содержит следующие поля
параметров, которые могут быть использованы для процессов маршрутизации.
Ш-ЦСИО:
номер вызываемой стороны;
категория вызывающей стороны;
возможность широкополосной доставки информации;
скорость ячеек;
счетчик задержек на распространение.
У-ЦСИО в режиме КК:
номер вызываемой стороны;
категория вызывающей стороны;
возможность узкополосной доставки информации;
возможность широкополосной доставки информации;
скорость передачи ячеек;
счетчик задержек на распространение.
Входящее и исходящее начальное адресное сообщение может содержать
другие параметры, наличие которых может влиять на выбор маршрута для вызова. Такими параметрами являются:
номер вызывающей стороны;
идентификатор национального/международного вызова;
максимальная транзитная задержка при передаче из конца в конец;
выбор транзитной сети.
Перечисленные параметры содержат полную сигнальную информацию,
необходимую для выполнения маршрутизации в Ш-ЦСИО.
В таблице 6.1 представлен полный перечень информации, необходимой
маршрутизации в узлах Ш-ЦСИО.
55
Таблица 6.1
Информация, принимаемая
во внимание
Инфор-
мация
для мар-
шрутиза-
ции
ИКМ
ВК
Нацио-
наль-
ный
ТКВК
Между-
народный
коммута-
тор ВК
ВКМ
ВК
Пояснения
a) Вызы-
вающая
сторона. Х Х Х
Перед выбором исходящего
маршрута выполняется про-
верка, являются ли запросы
санкционированными или
несанкционированными.
b) Вхо-
дящий
маршрут. Х Х Х
Для обеспечения совмести-
мости между входящими и
исходящими СВТ может по-
требоваться проверка на со-
ответствие.
c) Вызы-
ваемый
номер. Х Х Х Х
Определяет пункт назначе-
ния, на основе которого
происходит выбор исходя-
щего маршрута. Согласно
Рекомендации Е.164 [9].
d) Воз-
можность
широко-
полосной
доставки.
Х Х Х
Данные сведения содержат-
ся в сигнальной информа-
ции, принимаемой от вызы-
вающей стороны в исходя-
щем коммутаторе ВК и оп-
ределяют класс доставки.
Эта информация может ана-
лизироваться в каждом
коммутаторе ВК для выбора
соответствующего маршру-
та.
e) Деск-
риптор
трафика
ячейки.
Х
Содержится в сигнальной
информации, принимаемой
от вызывающей стороны в
ИКМВК. Эта информация
анализируется с целью оп-
ределения информации о
скорости передачи ячеек.
56
Продолжение Таблицы 6.1
f) Ско-
рость пе-
редачи
ячейки.
Х
Генериру-
ется
Х Х
Указывает на число ячеек в
секунду, необходимых для
вызова.
g) Тран-
зитная за-
держка
при пере-
даче из
конца в
конец.
Х
Содержится в сигнальной
информации, принимаемой
от вызывающей стороны в
ИКМВК. Данная информация
содержит интегральную
транзитную задержку при пе-
редаче от вызывающего
пользователя до границы сети
и требования к максимальной
задержке при передаче из
конца в конец для вызова.
h) Макси-
мальная
транзитная
задержка
при пере-
даче из
конца в
конец.
Х
Генериру-
ется
Х Х
Генерируется в ИКМВК на
основании информации о
транзитной задержке при пе-
редаче из конца в конец.
i) Счетчик
задержек
на распро-
странение.
Х
Генериру-
ется
Х Х
Х
Генерируется в ИКМВК на
основании информации о
транзитной задержке при –
передаче из конца в конец.
Значение данного параметра
определяется для каждого со-
единения СВТ, исходящего
из каждого коммутатора ВК и
накапливается во время уста-
новления соединения.
j) Выбор
транзит-
ной сети.
Рекомендаций по данному параметру нет.
57
Продолжение Таблицы 6.1
Х Х Х
Могут иметь место
случаи, когда требуется
влияние на
маршрутизацию на
уровне команд
управления сетью
(Рекомендации Е.412 [12])
l) Условия
связанные с
временем,
событиями
и
состоянием
сети.
Х Х Х
Могут иметь место
случаи, когда принятие
решений по
маршрутизации будет
заранее определено в
зависимости от состояния
сети или того, были ли
вызовы успешными или
же были отказы
(Рекомендации Е.170
[10]).
6.3 Протоколы маршрутизации подуровня формирования ПРИ
Протоколы маршрутизации третьего подуровня (Рисунок 4.3) предназна-
чены для формирования ПРИ (таблиц маршрутизации в каждом УК Ш-ЦСИО).
Протоколы данного типа собирают и передают по сети служебную информацию, которая размещается в полях данных передающего сообщения ячеек
АМП (Рисунок 5.3). Устройства, реализующие данные протоколы получили
называние маршрутизаторы.
С точки зрения эталонной модели протоколов Ш-ЦСИО данный подуровень маршрутизации функционирует в плоскости управления (C - plane) с использованием уровня AAL 5-го типа.
Подробный качественный сравнительный анализ методов формирования
ПРИ и возможность их применения с учетом специфики сетей связи (методов
коммутации, режимов переноса информации, видов информации, требований
пользователей к качеству обслуживания, размерности сети и т.д.) проведен в
главах 2 и 4 данного пособия.
Рассмотрим протоколы третьего подуровня маршрутизации, получившие
на сегодняшний день наибольшее распространение среди фирм разработчиков
сетевого оборудования.
Как правило, это динамические методы (Рисунок 4.1), которые можно разделить на две группы:
58
дистанционно-векторные алгоритмы (Distance Vector Algorithms
(DVA));
алгоритмы состояния связей (Link State Algorithms (LSA)).
Наибольшее распространение среди протоколов, использующих DVA, получил протокол RIP (Routing Information Protocol) информационный прото-
кол маршрутизации.
К протоколам, использующих LSA относятся протоколы:
OSPF (Open Shortest Path First) открытый протокол "кратчайший
путь первым";
PNNI (Private Network-to- Network Interface) частый интерфейс "сеть
- сеть", разработанный для сетей, использующих технологию ATM.
Подробнее рассмотрим протоколы RIP, OSPF и PNNI.
Протокол RIP относится к DVA и состоит в периодической широковещательной рассылке по сети вектора, который указывает расстояние от данного
маршрутизатора до всех ему известных. Расстояние на сети может измеряться
следующими весовыми коэффициентами:
количество транзитных маршрутизаторов;
задержки в коммутаторах ВК;
надежность, пропускная способность элементов сети и т.д..
Основное требование, которое предъявляется к данным весовым коэффициентам это выполнение условия аддитивности.
В большинстве версий RIP используется простейший весовой коэффициент – количество транзитных КВК, которые необходимо преодолеть ячейкам
для достижения ВКМВК.
Формирование таблиц маршрутизации состоит в последовательном выполнении следующих действий.
Создание минимальных таблиц маршрутизации, которые содержат ин-
формацию только о коммутаторах непосредственно подключенных к
данному маршрутизатору.
Рассылка минимальных таблиц маршрутизации соседним маршрутиза-
торам. Данная процедура выполняется рассылкой RIP - сообщений, которые содержат два параметра: адрес коммутатора, подключенного к
данному маршрутизатору и расстояние до него.
Получение RIP - сообщений от соседних маршрутизаторов и обработка
полученной информации.
Рассылка новой, уже не минимальной таблицы маршрутизации сосед-
ним маршрутизаторам. Каждый маршрутизатор отсылает новое RIP сообщение соседним маршрутизаторам. В данном сообщении он размещает информацию обо всех известных ему УК: непосредственно
подключенных и удаленных, о которых маршрутизатор узнал из RIP сообщений других маршрутизаторов.
59
Получение RIP - сообщений от соседних маршрутизаторов и обработка
полученной информации.
Перечисленные процедуры выполняются до тех пор, пока не будет сформирован ПРИ на сети.
С целью адаптации таблиц маршрутизации к изменениям в сети (при выходе из строя элементов сети) RIP использует дополнительные действия:
указание времени жизни маршрута;
указание специального расстояния до УК, ставшего недоступным.
Реализация первого действия состоит в том, что для каждой записи в таблице маршрутизации устанавливается ее время жизни TTL (Time to Live). При
поступлении очередного RIP - сообщения, таймер TTL устанавливается в исходное состояние, а затем из него каждую секунду вычисляется единица. Если
за отведенное время (тайм-аута) не придет новое RIP - сообщение об этом
маршруте, то он помечается как недействительный.
Если один из маршрутизаторов сети отказывает и перестает посылать соседним RIP-сообщения о УК, которые можно достичь через него, то через
установленное TTL все записи, которые он организовал в соседних маршрутизаторах, станут недействительными.
Указание TTL работает в тех случаях, когда маршрутизатор не имеет возможности послать RIP-сообщение (отказал сам маршрутизатор или ТПС, по
которому можно было передать сообщение).
В тех случаях, когда пересылка RIP-сообщения возможна, однако при организации искомого маршрута возникает ситуация зацикливания, используется
процедура указания специального расстояния до УК, ставшего недоступным.
Фактически это означает, что вводится ограничение на расстояние от данного
маршрутизатора до какого либо УК. Если в RIP - сообщении расстояние от
данного маршрутизатора до известного ему УК превышает заданной величины,
то это означает возникновения зацикливания данного маршрута. Следовательно, эту запись следует считать недействительной.
Анализируя RIP можно сделать следующий вывод: данный протокол является одной из модификаций метода рельефов, достоинства и недостатки которого подробно рассмотрены во 2 главе данного учебного пособия.
Протоколы OSPF и PNNI относятся к классу LSA. OSPF принят в1991 г.
PNNI является модификацией OSPF и разработан специально для сетей, использующих технологию АМП. Рассмотрим принцип действия данных протоколов.
Считается, что каждый маршрутизатор представляет собой вершину графа, а его интерфейсы - ребра сети. Каждый маршрутизатор строит свой граф
сети. Для этого все маршрутизаторы обмениваются с соседними маршрутизаторами той информацией о графе, которой они располагают к данному момен-
ту времени. Данные сообщения получили название объявления о связях
маршрутизатора (router links advertisement). В результате все маршрутизаторы
располагают идентичными сведениями о графе сети, которые хранятся в топо-
60
логической базе данных каждого маршрутизатора. Далее, каждый маршрутизатор, используя централизованные методы [4], определяет оптимальные маршруты к каждому УК сети. Первый шаг каждого маршрута записывает в свою
таблицу маршрутизации. Таким образом, формируется ПРИ на сети.
Для контроля состояния связей маршрутизаторы через определенное время передают специальные короткие сообщения HELLO. Получив данное сообщение, каждый маршрутизатор перестраивает граф сети, рассчитывает новые
оптимальные маршруты (если в этом есть необходимость) и корректирует свою
таблицу маршрутизации.
В качестве весовых коэффициентов протоколы LSA используют:
задержку передачи ячеек;
надежность и пропускную способность элементов сети;
количество транзитных УК и т.д..
Для каждого весового коэффициента строится отдельная таблица маршрутизации. Выбор соответствующей таблицы маршрутизации происходит в зависимости от требований к качеству обслуживания (Quality of Service (QoS))
пришедшей ячейки.
Каждая запись в таблице маршрутизации имеет свой срок жизни, как и у
маршрутных записей протокола RIP. Если какая-либо запись топологической
базы маршрута, полученная от другого маршрута, устаревает, то он может запросить ее новую копию с помощью специального сообщения Link - State Request (LSR), которое должен поступить ответ Link - State Update (LSU) от
маршрутизатора, непосредственно тестирующего запрошенную связь.
К недостаткам протоколов LSA, PNNI следует отнести их высокую вычислительную сложность. Как правило, она пропорциональна S2, где S количе-
ство УК на данной сети.
6.4 Функциональная модель маршрутизатора
На Рисунке 6.4 представлена обобщенная структурная схема маршрутизатора Ш-ЦСИО, которая состоит из трех независимых подуровней: формирования и коррекции таблиц маршрутизации; установления соединений ВТ и ВК;
передачи сообщений между пользователями сети.
Подуровень формирования и коррекции таблиц маршрутизации предназначен для обработки сообщений, передаваемых между маршрутизаторами сети. Результатом работы данного подуровня являются таблицы маршрутизации.
Количество таблиц маршрутизации зависит от числа весовых коэффициентов,
которые используются их формирования. Значения весовых коэффициентов
(задержка передачи ячеек, надежность и пропускная способность элементов сети; количество транзитных УК и т.д.) передаются в сообщениях между маршрутизаторами. Для каждого весового коэффициента строится отдельная таблица маршрутизации. Выбор нужной таблицы зависит от класса видов сервиса,
предоставляемых пользователям Ш-ЦСИО (Таблица 5.1).
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]