
- •Максим Кульгин Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия
- •Часть I основы корпоративных сетей.
- •1. Базовые сетевые технологии
- •Соединения и каналы
- •Технологии b-isdn и atm
- •Технология Frame Relay
- •Технология isdn
- •Плезиохронная и синхронная цифровые иерархии
- •Технология sonet
- •Технология smds
- •Технология Ethernet
- •Дальнейшее развитие технологии Ethernet
- •Технология 100vg-AnyLan
- •2. Методология построения корпоративной сети
- •Сравнение современных технологий передачи данных
- •Требования к сети
- •Архитектура сети
- •Магистраль на базе коммутации ячеек
- •Маршрутизация
- •Коммутация
- •Выделение маршрутов
- •Сетевые шаблоны
- •Сетевой шаблон глобальной сети
- •Сетевой шаблон городской сети
- •Шаблон городской сети с технологией sonet/sdh
- •Шаблон городской сети с передачей atm поверх sonet/sdh
- •Шаблон городской сети, как расширенной локальной сети
- •Сетевой шаблон центрального офиса
- •Реализация доступа и магистрали
- •Критерии выбора технологии
- •3. Качество обслуживания в современных сетях
- •Характеристики трафика
- •Трафик разных приложений
- •Качество обслуживания «на самоокупаемости»
- •Обзор технологий качества обслуживания
- •Обеспечение перекрывающей пропускной способности
- •Приоритетные очереди в маршрутизаторах
- •Протокол резервирования ресурсов
- •Установление приоритетов в виртуальных сетях
- •Качество обслуживания в сетях Frame Relay
- •Качество обслуживания в сетях atm
- •Рекомендации
- •4. Модель и уровни osi
- •Эталонная модель osi
- •Протоколы и интерфейсы
- •Уровни модели osi Физический уровень
- •Канальный уровень
- •Сетевой уровень
- •Транспортный уровень
- •Сеансовый уровень
- •Уровень представления
- •Прикладной уровень
- •Назначение уровней модели osi
- •5. Основные типы сетевых устройств
- •Витая пара
- •Коаксиальный кабель
- •Оптоволоконный кабель
- •Сетевые адаптеры
- •Концентраторы
- •Коммутаторы
- •Коммутация «на лету»
- •Коммутация с буферизацией
- •Бесфрагментная коммутация
- •Дополнительные функции коммутаторов
- •Протокол stp
- •Протокол stp и виртуальные сети
- •Протокол stp: заключение
- •Маршрутизаторы
- •Брандмауэры
- •Часть II стек протоколов тср/ip
- •6. Ip и другие протоколы нижнего уровня
- •Протокол ip
- •Протокол arp
- •Протокол 1смр
- •Протокол udp
- •Протокол rtp
- •Адресная схема протокола ip
- •7. Протокол tcp
- •Формат заголовка
- •Состояние системы
- •Блок управления передачей
- •Установление и закрытие соединений
- •Плавающее окно
- •Пропускная способность
- •Контроль за перегрузками
- •Управление потоком данных
- •Политики отправки и приема сегментов
- •Таймер повторной передачи
- •Адаптивный таймер повторной передачи
- •Узкие места в сети
- •Протокол tcp в сетях atm
- •8. Маршрутицазия протокола ip
- •Автономные системы
- •Подсети
- •Маска подсети
- •Протокол rip
- •Маска подсети переменной длины
- •9. Протоколы маршрутизации Протокол ospf
- •Протоколы igrp и eigrp
- •Протоколы политики маршрутизации egp и bgp
- •Протокол igmp
- •Алгоритмы построения дерева доставки
- •Магистраль mbone
- •Протоколы групповой маршрутизации Протокол dvmrp
- •Протокол mospf
- •Протокол рiм
- •Бесклассовая междоменная маршрутизация
- •Часть III Технология atm
- •10. Введение в технологию атм
- •Появление atm
- •Форум atm
- •Основные компоненты atm
- •Уровни atm
- •Уровень адаптации atm
- •Уровень atm
- •Физический уровень
- •Прямая передача ячеек
- •Использование транспортных кадров
- •Использование plcp
- •Интерфейсы atm
- •Мультиплексирование в сетях atm
- •Инверсное мультиплексирование
- •Безопасность в сетях atm
- •Сигнализация atm
- •11. Основы технологии атм Соединения atm
- •Сети без установления соединения
- •Сети с установлением соединения
- •Виртуальные соединения в сетях atm
- •Типы виртуальных соединений
- •Виртуальные пути и виртуальные каналы
- •Установление соединений atm
- •Ячейки atm
- •Сети с передачей ячеек
- •Формат ячеек atm
- •Ячейки формата uni
- •Ячейки формата nn1
- •Подготовка ячеек к передаче
- •Уровень адаптации aal1
- •Уровень адаптации aal3/4
- •Уровень адаптации aal5
- •Адресация atm
- •Адрес dcc aesa
- •Адреса icd и е.164 aesa
- •Управление адресами
- •12. Коммутация и маршрутизация в атм Коммутаторы atm
- •Архитектура коммутаторов atm
- •Интеграционные функции коммутаторов
- •Управляемость
- •Маршрутизация в atm
- •Протокол маршрутизации запросов pnni
- •Протокол сигнализации pnni
- •Качество обслуживания
- •Протокол tcp
- •Протокол udp
- •Резервирование ресурсов и протоколы управления потоком данных
- •Организация очередей в маршрутизаторе
- •Метод явного контроля скорости
- •14. Интегрированные и дифференцированные услуги Качество обслуживания
- •Интегрированные услуги
- •Сервисные уровни обслуживания
- •Сервисное управление нагрузкой
- •Гарантируемое обслуживание
- •Протокол резервирования ресурсов rsvp
- •Стили резервирования
- •Развитие сетей с is
- •Дифференцированные услуги
- •Архитектура системы с предоставлением ds
- •Граничные устройства домена ds
- •Внутренние устройства домена ds
- •Выходные домены
- •Использование протокола rsvp в сетях с ds
- •15. Управление трафиком в атм
- •Трафик-контракт
- •Параметры трафика
- •Категории сервиса
- •Связь механизмов управления трафиком
- •Контроль за установлением соединения
- •Контроль за использованием полосы пропускания
- •Формирование трафика
- •Контроль потока abr
- •Контроль приоритетов
- •Организация очередей в коммутаторах
- •Реализация очередей для службы ubr
- •Реализация очередей для службы abr
- •Методы отбрасывания пакетов
- •Адаптивное управление буферами в коммутаторах
- •16. Интеграция с атм
- •Протокол ip поверх atm
- •Передача ip-Дейтаграмм по сети atm
- •Взаимодействие устройств в одной логической подсети
- •Групповая доставка информации в сети atm
- •Взаимодействие устройств в разных логических подсетях
- •Протокол nhrp
- •Оценка потерь при работе протокола ip поверх atm
- •Передача ip-дейтаграмм в кадрах sonet
- •Технология эмуляции локальной сети — lane
- •Концепция lane
- •Технология мроа
- •Клиент мроа
- •Сервер мроа
- •Взаимодействие технологий мроа и nhrp
- •Масштабируемость в глобальных сетях
- •Технология Tag Switching фирмы Cisco
- •Технология aris фирмы ibm
- •Технология mpls комитета ietf
- •Перспективные разработки. Рекомендации
- •Взаимодействие технологий atm и Frame Relay
- •17. Интеграция маршрутизации и коммуникации
- •Общие вопросы выбора технологий
- •Коммутирующие маршрутизаторы
- •Коммутация третьего уровня в atm
- •Технологии фирм Ipsilon и Toshiba
- •Технология FastIp фирмы 3Com
- •Технология NetFlow фирмы Cisco
- •Технология SecureFast фирмы Cabletron
- •Технология Multiprotocol Switched Services фирмы ibm
- •18. Мультимедиа в сети
- •Передача видеоинформации
- •Технические требования к передаче видеоинформации в сетях atm
- •Некоторые рекомендации по созданию сетей atm с видео
- •Передача голоса
- •Часть V Приложения
- •1. Стандарты стека протоколов tcp/ip
- •2. Порты протоколов tcp и udp
- •3. Выделение ip - подсетей
- •4. Теория очередей и расчет параметров сети
- •5. Организации по стандартизации
- •6 Список фирм - членов Форума атм
- •7. Спецификации Форума атм
- •8. Список терминов
- •9. Список литературы Основная литература
- •Дополнительная литература Технология atm и протокол ip поверх atm
- •Технология качества обслуживания
- •Система ip-адресаиии
- •Некоторые ресурсы Internet
- •Алфавитный указатель
- •Оглавление
- •Часть I 3
- •Часть II 109
- •Часть III Технология atm 207
- •Часть IV 269
- •Часть V Приложения 402
Формат ячеек atm
53 байта ячейки используются следующим образом: пять байт занимает заголовок, а оставшиеся 48 байт отведены под поле данных (рис. 11.11). Поля заголовка содержат: адресную информацию, информацию для определения качества передачи и контрольную информацию. Сетевые устройства ATM используют поле заголовка для коммутации ячеек в нужном направлении.
Заголовок (5 байт)
|
Данные (48 байт)
|
Рис. 11.11. Общий формат ячейки ATM
48-байтное поле данных ячейки содержит полезную информацию, которая передается по сети. Практически любой тип данных может быть помещен в это поле. Коммутаторам в сети ATM не нужно ничего знать о содержании этого поля для отправки ячеек получателю — всю необходимую информацию коммутатор может получить из заголовка. В некоторых технических документах, посвященных технологии ATM, поле данных ячейки может называться полем полезной нагрузки (payload).
Хотя в сети ATM все ячейки имеют один размер и используются во всех случаях сетевого взаимодействия, существует несколько признаков, по которым можно проводить классификацию ячеек. При этом на основе этих признаков определяются способы обработки их сетью и типы устройств, их использующих. Классификацию можно проводить по принадлежности к интерфейсам сети ATM. Существует два различных формата ячеек: первый для интерфейса UNI, второй — для NNI. Различие между этими форматами состоит в том, что 4 бита, использующиеся для управления потоком (Generic Flow Control, GFC) в заголовке ячейки UNI, в интерфейсе NNI применяются для идентификации виртуального соединения. Это приводит к тому, что управление потоком недоступно для интерфейса NNI. Расширение поля идентификации виртуальных соединений в больших сетях необходимо, так как возможных виртуальных соединений намного больше. Это также способствует более эффективной коммутации ячеек.
Ячейки формата uni
Ячейки формата UNI используются для взаимодействия абонентов, при формировании запроса на установление соединения от отправителя к коммутатору и для обработки трафика, направляемого по установленному соединению. На рис. 11.12 показан заголовок ячейки формата UNI.
7 0
|
||
GFC (4 бита)
|
VPI (4 бита)
|
|
VPI (4 бита)
|
VCI (4 бита)
|
|
VCI (8 бит)
|
||
VCI (4 бита)
|
РТ (3 бита)
|
CLP (1 бит)
|
НЕС(8 бит)
|
Рис.11.12. Заголовок ячейки формата UNI
Заголовок ячейки формата UNI содержит следующие поля:
GFC (Generic Flow Control) — поле общего управления потоком. Эти четыре бита имеют значение только при взаимодействии конечного устройства с соседним коммутатором ATM и используются для контроля нагрузки на соединение. Форум ATM в спецификациях UNI 3.0/3.1 рекомендовал устанавливать биты этого поля в нули. Это поле может использоваться для некоторых специфических целей, таких как идентификация множества пользователей, которые используют один интерфейс ATM, или перенаправление трафика с различными классами обслуживания для обеспечения качества обслуживания;
VPI (Virtual Path Identifier) — идентификатор виртуального пути;
VCI (Virtual Channel Identifier) — идентификатор виртуального канала;
РТ (Payload Type) — эти три бита используются для указания того, что содержит ячейка: пользовательские данные, информацию для управления трафиком или данные формата информационного потока ОАМ F5 (Operations Administration and Maintenance — операции по администрированию и эксплуатации), спецификации которого разработаны Форумом ATM. В книге вопросы эксплуатации и технического обслуживания сетей ATM не рассматриваются.
Кратко определим основные функции этой системы:
контроль параметров, отвечающих за надежность системы;
локализация неисправностей;
настройка устройств после отказов;
аварийная сигнализация;
формирование, передача и отображение служебной информации.
ОАМ является протоколом управления потоками информации об эксплуатации и техническом обслуживании. Эти потоки разделены на пять уровней: от F1 до F5. Поток F5 несет информацию о виртуальных каналах на уровне ATM. Согласно этому протоколу, устройства, расположенные на границе сети, должны обмениваться специальными сообщениями, которые передаются по тому же пути, что и данные. Это позволяет быстро отслеживать отказы каналов данных и определять значения обоих интервальных параметров. Ячейки с данными ОАМ отправляются источником регулярно с частотой, выбираемой определенным образом для уменьшения накладных расходов и минимизации потери данных. Здесь тоже налицо некий компромисс между стремлением уменьшить потери данных и желанием избежать увеличения служебного трафика.
В табл. 11.5 показаны возможные значения данного поля.
Таблица 11.5. Значения поля РТ в заголовке ячейки UNI
Значение поля
|
Тип ячейки
|
Примечания
|
||
000
|
Ячейки, переносящие пользовательские данные
|
Перегрузка отсутствует
|
||
001
|
|
Перегрузка отсутствует
|
||
010
|
Перегрузка
|
|||
011
|
|
Перегрузка
|
||
100
|
Ячейки ОАМ
|
|
||
101
|
|
|
||
110
|
Ячейка для управления трафиком
|
|
||
111
|
Зарезервировано для будущего использования
|
|
Продолжим перечень полей в заголовке ячейки формата UNI:
CLP (Cell Loss Priority) — приоритет потери ячейки. Это поле состоит из одного бита, который указывает, могут ли коммутаторы сбросить эту ячейку (CLP-1) или обязаны ретранслировать ее дальше (CLP=0), как имеющую высокий приоритет. Это поле определяет приемлемый уровень потери ячеек. Ячейки с полем CLP=1 можно рассматривать как нарушителей соглашения по качеству обслуживания. Это поле также определяет, должны или нет ячейки удаляться коммутаторами в случае перегрузок в сети или при возникновении других нештатных ситуаций. Удаление ячеек допустимо для некоторых видов трафика, например, аудио- и видеоинформации.
НЕС (Header Error Control) — используется на физическом уровне ATM для выявления и исправления битовых ошибок в заголовке ячейки. Без такой защиты возможно нарушение адресации, в результате чего ячейки могут быть перенаправлены другому получателю и включены в собираемый им кадр. Эти «чужие» ячейки вызовут ошибку в кадре, что приведет к его полному удалению. Функции исправления ошибок на более высоких уровнях потребуют провести повторную передачу кадра, вызвав дополнительную нагрузку на сеть. Это поле позволяет исправлять одну битовую ошибку и обнаруживать ошибки в нескольких битах.