Sieci rozległe WAN – standardy
telekomunikacyjne - ciąg dalszy

Ryszard Wiatr

Przedmiot: Sieci komputerowe

Wykład 10

Urządzenia transmisji

Urządzenia komutowania obwodów Urządzenia komutowania pakietów

Linie dzierżawione

ISDN

Switched 56

X.25

Frame Relay

ATM (komutowanie komórek)

Warstwa 1

Warstwa 2

....

Warstwa n

Warstwa 1

Warstwa 2

....

Warstwa n

Sieć

Nadawca

Odbiorca

Model warstwowy oprogramowania protokołów

Warstwa protokołów

wysokiego poziomu

Warstwa interfejsów

sieciowych

Protokół 1

Moduł IP

Warstwa
Internet Protocol

Protokół 2 Protokół 3

Interfejs 1 Interfejs 2 Interfejs 3

Podział koncepcyjny

Organizacja oprogramowania

Porównanie modelu warstwowego i obrazu organizacji wielu interfejsów
sieciowych pod IP i wielu protokołów nad nim

inne...

Warstwa IP

Interfejs

Nadawca

Odbiorca

inne...

Warstwa IP Warstwa IP Warstwa IP

Interfejs

Interfejs

Interfejs

Sieć 1

Sieć 2

Sieć 3

Ścieżka wiadomości w Internecie od nadawcy do odbiorcy
Komputery pośrednie przesyłają datagram tylko do warstwy oprogramowania IP

Programy użytkowe

Reprezentacja danych

Sesja

Transport

Sieć

Łącze

(interfejs sprzętowy)

Połączenie przy pomocy

fizycznego sprzętu

7

6

5

4

3

2

1

Warstwa

Działanie

Zależności oprogramowania protokołów. 7 -wartwowy model ISO

Programy

użytkowe

Transport

Intersieć

Interfejs sieciowy

Sprzęt

Warstwy koncepcyjne

Obiekty przesyłane
między warstwami

Komunikaty lub strumienie

Pakiety protokołów transportu

Datagramy IP

Ramka sieci fizycznej

Cztery koncepcyjne warstwy oprogramowania TCP/IP
i format obiektów przesyłanych między nimi

Programy

użytkowe

Transport

Intersieć

Interfejs sieciowy

Węzeł A

Programy

użytkowe

Transport

Intersieć

Interfejs sieciowy

Węzeł B

Sieć fizyczna

Identyczny
komunikat

Identyczny

pakiet

Identyczny

datagram

Identyczna

ramka

n-ta warstwa w węźle B odbiera dokładnie te same obiekty, które wysłała n-ta warstwa węźle A

Zasada podziału na warstwy

Programy

użytkowe

Transport

Intersieć

Interfejs sieciowy

Węzeł A

Programy

użytkowe

Transport

Intersieć

Interfejs sieciowy

Węzeł B

Sieć fizyczna 1

Identyczny
komunikat

Identyczny

pakiet

Intersieć

Intersieć

Sieć fizyczna 2

Ruter

Ident. datagram

Ident. datagram

Ident. ramka

Ident. ramka

Transport

Interfejs sieciowy

Protokół 1

Moduł IP

Intersieć

Protokół 2 Protokół 3

Interfejs 1 Interfejs 2 Interfejs 3

Podział koncepcyjny

Organizacja oprogramowania

Połączenia

wewnątrzsieciowe

Połączenie

międzypunktowe

(sieć

wewnętrzna)

Umiejscowienie protokołu bezpośrednich połączeń międzypunktowych, gdy
IP traktuje ich zestaw jako pojedynczą sieć IP

Programy

użytkowe

Transport

Intersieć

Interfejs sieciowy

Sprzęt

Warstwa koncepcyjna

Granica

Oprogramowanie poza systemem operacyjnym

Oprogramowanie wewnątrz systemu operacyjnego

Tylko adresy IP

Adresy fizyczne

Związek pomiędzy koncepcyjnym podziałem na warstwy
a granicami dla systemu operacyjnego
i adresami protokołów wysokiego poziomu

Moduł IP

Moduł ARP

Moduł RARP

Demultipleksowanie

na podstawie typu ramki

Przybycie ramki

Demultipleksowanie przychodzących ramek na podstawie pola typu
znajdującego się w nagłówku ramki

Protokół ICMP Protokół UDP Protokół TCP

Moduł IP

Przybycie datagramu

Demultipleksowanie w warstwie Internetu. Oprogramowanie IP wybiera
odpowiednią procedurę obsługi na podstawie znajdującego się w nagłówku
datagramu pola typu protokołu

Protokół EGP

Standardy linii dzierżawionych

T1

(w Europie

E1

):

cyfrowe linie dzierżawione
przepustowość 1,544 Mb/s (E1 - 2048 Mb/s)
możliwość dzielenia na 24 (E1 - 32) niezależne kanały o szer. pasma 64 Kb/s
a te na jeszcze mniejsze np. 9,6 Kb/s

T3

:

przepustowość 44,736 Mb/s

ISDN

- cyfrowa sieć usług zintegrowanych

- złącza stopnia podstawowego BRI
przepustowość 144 Kb/s, format 2B+D
- 2 kanały po 64 Kb/s + kanał kontrolny D 16 Kb/s
- złącza stopnia głównego PRI
udostępniane przez linie T1 1,544 Mb/s
dzielenie na 23 kanały B 64 Kb/s i jeden kanał D 16 Kb/s

DTE (Ruter)

DCE

FDDI

DCE

DTE (Ruter

)

DTE (Ruter)

DTE (Ruter)

DCE

Sieć
X.25

Elementy sieci X.25

DCE - przełącznik
sieci X.25

DTE (Ruter

)

DTE (Ruter

)

„Chmura”

X.25

Standard X.25

Standard X.25

Zakres standardu X.25

Standard sieciowy X.25

- opracowany przez ITU-T (

Telecommunication Section

of the International Tlecommunictaions Union

)

- najstarszy, obecnie powoli wychodzi z użycia
- komutacja pakietów
- prędkość od 64 do 2048 kb/s
- definiowany w 3 najniższych warstwach modelu OSI
- nośnik głównie kablowy
- system potwierdzeń ramek już na poziomie warstwy 2
- 100% gwarancja niezawodności dostarczenia danych

Cechy sieci w standardzie X.25 z przełączaniem pakietów:

dokonywanie przekazów pakietowych w trybie połączeniowym;
segmentacja sieci transmisyjnej za pomocą połączeń wirtualnych:
trwałych typu PVC (Permanent Virtual Circuit)
lub przełączanych SVC (Switched Virtual Circuit);
duża redundancja i skuteczność połączeń, korekcją błędów;
transmisja dwukierunkowa przez linie komutowane lub dedykowane;
analogowy bądź cyfrowy przekaz danych (wyłącznie dane);
ustalana długość pakietu (od 16 do 4096 bajtów) w konkretnej sieci X.25;
sprawdzanie poprawności przekazu pakietu na całej trasie, co prowadzi
do generowania opóźnień (latency) przez kolejne węzły sieciowe;
prowadzenie transmisji synchronicznych i asynchronicznych;
dobra odporność na zakłócenia istniejące w liniach przesyłowych;
możliwość konwersji protokołów (kodów, formatu i szybkości);
możliwość transmisji priorytetowych.

Warstwa 7
Warstwa 6
Warstwa 5
Warstwa 4

X.25/3
X.25/2
X.25/1

Warstwa 7
Warstwa 6
Warstwa 5
Warstwa 4

Protokół PLP (3)

Protokół LAP-B

X21, RS232,

RS499, EIA 530

X.25/3

X.25/2
X.25/1

X.25/3
X.25/2
X.25/1

nośnik

Węzły pośredniczące (DCE)

8

Flaga

01111110

Adres Kontrola

Zmienne

Dane

16

Suma

kontrolna

Flaga

01111110

8

8

8

Struktura ramki protokołu X.25

3 typy ramek o różnych funkcjach:

informacyjne (Information frame) - przenoszące komunikaty wyższego poziomu:
kolejkowanie, sterowanie przepływem, informacje o błędach i powtórzeniach;

zarządzające (Supervisory frame) - spełniające funkcje kontrolne:
wznawianie i zawieszanie transmisji, raportowanie, przesyłanie statusów;

nie numerowane (Unnumbered frame) - przekazujące informacje sterowania:
ustanawianie łączy, likwidacja połączeń i raportowanie błędów.
Ramki typu U-frame nie przenoszą żadnych numerów sekwencyjnych,
a wyłącznie odpowiednie kody komend i odpowiedzi (do 32 kodów).

1

Q

1

D

1

0

1

1

4

Grupa

8

Kanał

3

Odb

3

Nad

1

0

Zmienne

Dane

1

M

Struktura pakietu protokołu X.25

Sieci standardu

Switch 56

komutacja obwodów
zestawianie połączeń bardzo podobne do sieci telefonicznej
prędkość 64 Kb/s
(przesyłanie danych to 56 Kb/s, a pozostałe 8 Kb/s
wykorzystywane jest przez wywołania i sygnalizację)
nośnik: skrętka dwużyłowa
często wykorzystywane jako łącze rezerwowe dla
łącz dzierżawionych

Frame Relay

- szybsza odmiana komutowania pakietów X.25
- krótsze pakiety i mniej mechanizmów sprawdzania błędów
- przesyłanie pakietów wyłącznie przez stałe kanały wirtualne (PVC) pomiędzy
końcowymi routerami sieci.
- punkty końcowe kanałów PVC są określane przez identyfikatory DLCI
(Data Link Connection Identifiers) i mają przypisany umowny wskaźnik
szybkości przesyłania informacji (CIR) przez sieć Frame Relay.
- pary DLCI mają również przypisaną minimalną dostępną szerokość pasma,
z możliwością czasowego przekroczenia tej granicy po spełnieniu
określonych warunków.
- sieci rozległe Frame Relay są budowane przez zapewnienie stałego
połączenia między punktem roboczym a najbliższą centralą oferującą tę usługę.
- w centrali dzierżawiona linia kończy się na przełączniku Frame Relay, który
połączony jest w częściowe lub pełne oczka sieci z pozostałymi przełącznikami
tego typu, tworzącymi komercyjną infrastrukturę Frame Relay danego operatora.
- przełączniki Frame Relay są niewidoczne dla użytkowników
oraz wykorzystywanych aplikacji.
- podstawową zaleta protokołu Frame Relay to redukcja kosztów połączenia
sieciowego lokacji rozproszonych geograficznie przez zminimalizowanie długości
własnych połączeń, wymaganych do uzyskania dostępu.
- przepustowość 1,544 Mbps, ze wskaźnikami CIR wykorzystywanymi
do tworzenia logicznych połączeń z wieloma lokalizacjami, mających mniejszą szybkość transmisji.

DTE (Ruter

)

DTE (Ruter

)

„Chmura”

Frame Relay

UNI

UNI

Zakres standardu X.25

Interfejs użytkownik - sieć łączący urządzenie końcowe ze
standardem komunikacyjnym

DTE (Ruter

)

DTE (Ruter

)

DTE (Ruter

)

przełączniki

„chmura”
Frame Relay

FDDI

Ethernet

Ethernet

Flagi

pola flagowe wyznaczające początek i koniec ramki;

Adres

pole adresu, w którym na numer łącza logicznego DLCI
przeznaczone jest 10 bitów;
Dane
pole zmiennej długości, zawierające przesyłane dane
FCS
suma kontrolna

Format ramki Frame Relay

8

Flagi

16

Adres

zmienne

Dane

16

FCS

8

Flagi