Коммутация

Коммутация ATM в сетевой магистрали, в частности, предоставляет:

• Широкую полосу пропускания при относительно низкой стоимости;

• Задание качества обслуживания одновременно для всех потоков данных с эффективным распределением полосы пропускания и учетом приоритетов каждого потока;

• Минимальное время задержки для приложений реального времени;

• Рассылку групповых сообщений.

Маршрутизация, осуществляемая многоуровневыми коммутаторами и устройствами доступа, позволяет направить трафик по кратчайшему пути между двумя сегментами сети в обход ее центральных узлов. В результате получается сеть без промежуточных звеньев; каждый сегмент такой сети оказывается логи­чески связанным с любым другим ее сегментом.

Процесс маршрутизации подразумевает выбор оптимальных маршрутов и не­посредственное управление пакетами. Эти две функциональные задачи могут быть разделены. Выбор маршрутов осуществляется небольшим числом мощных серверов маршрутизации, входящих в ядро сетевой магистрали. Ими могут быть существующие магистральные маршрутизаторы или коммутаторы ATM с соот­ветствующим программным обеспечением. Эти серверы используют традицион­ные протоколы маршрутизации, например, OSPF или RIP.

Вычисленные серверами маршруты передаются устройствам доступа, поддер­живающим распределенную маршрутизацию при помощи усовершенствованно­го протокола NHRP (Next Hop Resolution Protocol, протокол разрешения (адреса) следую всего перехода). Эти устройства и осуществляют непосредствен­ное управление пакетами. Кроме того, устройства доступа анализируют первые пакеты каждого нового потока данных, чтобы определить, целесообразно ли в данном случае установление прямого маршрута. Во время этого анализа первые пакеты направляются адресату через маршрутизатор, используемый по умолча­нию. Такой подход уменьшает общую стоимость сети и позволяет сократить время задержка при передаче первых пакетов.

Вторым альтернативным вариантом построения магистрали сети является технология коммутации Fast/Gigabit Ethernet для локальной или городской сети и Frame Rеlay для глобальной сети. Эта логическая структура может быть применена для тех сетей, которые не требуют гарантированного качества обслу­живания при передаче мультимедийного трафика в реальном времени.

Логическую иерархию коммутации можно представить тремя уровнями. Ниж­ний уровень служит для объединения периферийных сетей Ethernet, средний уровень представляет собой либо локальную сеть Fast/Gigabit Ethernet, либо сеть MAN, либо магистральную сеть WAN на базе технологии Frame Relay. Верх­ний уровень иерархии отвечает за маршрутизацию.

Магистральная сеть обеспечивается за счет связывания всех коммутаторов Ethernet мощными магистральными коммутаторами Ethernet. Работая на ка­нальном уровне модели OSI, эти магистральные коммутаторы используют кана­лы типа точка-точка на скорости 100 Мбит/с (Fast Ethernet) или 1000 Мбит/с (Gigabit Ethernet) с поддержкой полнодуплексного режима передачи.

Для организации глобального взаимодействия возможно использование ком­мутаторов Frame Relay. Также работая на канальном уровне модели OSI, они используют каналы Т1/Е1 (1.544-2.0 Мбит/с) или каналы ТЗ (45 Мбит/с). В некоторых случаях магистраль WAN можно организовать в виде связей точка-точка между маршрутизаторами (например, через каналы SDH). В этом случае передача между маршрутизаторами происходит в кадрах протокола РРР. Таким образом для связи в пределах города может быть развернута сеть MAN на базе коммутации кадров.