Klasyfikacja ruchu ATM (CBR, UBR, VBR, ABR.)

CBR (Constant bit rate) - usługi charakteryzujące się małym opóźnieniem i generujące stały strumień bitów np. Transmisja radiowa

VBR( Variable Bit Rate) - Usługi generujące ruch zmienny w czasi.Najbardziej znacząca kategoria usług.

RT-VBR(Real Time VBR) -usługi w ramach których realizuje się statyczną multipleksację przy dopuszczeniu określonego, kontrolowanego poziomu strat komórek, ta klasa usług jest szczególnie interesująca dla żródeł generujących ruch zbitkowy np. Sygnał wideo przy zastosowaniu kompresji

NRT-VBR(Non- Real-Time VBR)- usługi bez istotnych wymagań opóźnieniowych, transportowany jest zmienny w czasie strumień bitów , przeznaczony dla aplikacji o zmiennym opóźnieniu i zmiennym zapotrzebowaniu na pasmo, aplikacje wymagające krótkiego czasu ospowiedzi np. Transakcje bankowe

UBR(Unspecified Bit Rate)- użytkownik nie przesyła parametrów , generowanego przez siebie ruchu, stąd w przypadku natłoku przydzielone mu pasmo będzie podlegało stopniowej redukcji .

ABR(Available Bit Rate) - jest klasą usług typu “best effort”, użytkownik może wynegocjować takie zasoby sieci jakie są aktualnie dostępne podając min i max wymagania na szybkość transmisji komórek.

Budowa i działanie routera

Router (trasownik) to urządzenie sieciowe, które określa następny punkt sieciowy do którego należy skierować pakiet danych (np. datagram IP). Ten proces nazywa się routingiem (rutingiem) bądź trasowaniem. Routing odbywa się w warstwie trzeciej modelu OSI. Router używany jest przede wszystkim do łączenia ze sobą sieci WAN, MAN i LAN. Routing jest najczęściej kojarzony z protokołem IP, choć procesowi trasowania można poddać datagramy dowolnego protokołu routowalnego np. protokołu IPX w sieciach obsługiwanych przez NetWare. Szczególnym przypadkiem routera jest przełącznik warstwy trzeciej, czyli urządzenie z jednym interfejsem sieciowym, które routuje pomiędzy dwoma lub większą ilością sieci wydzielonych logicznie na tym pojedynczym interfejsie. Dla sieci Ethernet są to VLAN-y (wirtualne sieci lokalne), dla sieci ATM czy Frame Relay kanały PVC/SVC (Permanent Virtual Circuit/Switched Virtual Circuit, stałe bądź komutowane kanały wirtualne). Router tworzy i utrzymuje tablicę routingu, która przechowuje ścieżki do konkretnych obszarów sieci i metryki związane z tymi ścieżkami.Aby router mógł trasować pakiety i wybierać optymalne marszruty niezbędna jest mu wiedza na temat otaczających go urządzeń (m.in. innych routerów i przełączników). Wiedza ta może być dostarczona w sposób statyczny przez administratora i nosi wówczas nazwę trasy statycznej lub router może ją pozyskać dynamicznie od innych urządzeń warstwy 3 - trasy takie nazywane są dynamicznymi. Do wyznaczania i obsługi tras dynamicznych router wykorzystuje protokoły routingu. Protokoły routingu RIP ,IGRP, EIGRP, OSPF, IS-IS, BGP

Działanie sieci Ethernet.

Ethernet to standard wykorzystywany w budowie lokalnych sieci komputerowych. Obejmuje on specyfikację kabli oraz przesyłanych nimi sygnałów. Ethernet opisuje również format pakietów i protokoły z dwóch najniższych warstw Modelu OSI. Jego specyfikacja została podana w standardzie 802.3 IEEE. Ethernet jest najpopularniejszym standardem w sieciach lokalnych. Inne wykorzystywane specyfikacje to Token Ring, FDDI czy Arcnet. Ethernet został opracowany w Xerox PARC czyli ośrodku badawczym firmy Xerox i opublikowany w roku 1976. Ethernet bazuje na idei węzłów podłączonych do wspólnego medium i wysyłających i odbierających za jego pomocą specjalne komunikaty (ramki). Ta metoda komunikacji nosi nazwę CSMA/CD (ang. Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Wszystkie węzły posiadają unikalny adres MAC. Klasyczne sieci Ethernet mają cztery cechy wspólne. Są to: parametry czasowe, format ramki, proces transmisji oraz podstawowe reguły obowiązujące przy ich projektowaniu.

Co rozumiemy pod pojęciem QoS? Jakie znasz mechanizmy QoS?

QoS (ang. Quality of Service - jakość obsługi/przekazu) - wymagania nałożone na połączenie komunikacyjne realizowane przez daną sieć komputerową. Aby zapewnić QoS, stosowane są następujące mechanizmy:kształtowanie i ograniczanie przepustowości,zapewnienie sprawiedliwego dostępu do zasobów nadawanie odpowiednich priorytetów poszczególnympakietom wędrującym przez sieć zarządzanie opóźnieniami w przesyłaniu danych zarządzanie buforowaniem nadmiarowych pakietów:DRR, WFQ, WRR określenie charakterystyki gubienia pakietów unikanie przeciążeń: Conncetion Admission Control (CAC), Usage Parameter Control (UPC)

Mechanizmy QoS w ATM:

1.Sterowanie przyjmowaniem zgłoszeń (Connection Admission Control - CAC): zespół działań podejmowanych przez sieć w celu określenia, czy nowe zgłoszenie może zostać przyjęte do obsługi, czy powinno być odrzucone. Funkcja jest wykorzystywana w momencie zestawiania nowego połączenia oraz w procesie renegocjacji warunków połączenia.

2. Kontrolowanie parametrów generowanego ruchu (Usage Parameter Control - UPC): proces działający na styku UNI, którego głównym zadaniem jest kontrolowanie ruchu generowanego przez źródło w danym połączeniu ATM. Funkcja UPC kontroluje zarówno strumienie użytkowników, jak i strumienie generowane przez systemy zarządzające

3. Priorytety ruchu (Priority Control): funkcja pozwalająca operatorowi na ustanowienie różnych priorytetów, dla różnych usług na podstawie żądanych parametrów QoS

4. Kontrolowanie priorytetu komórek (Cell Loss Priority Control - CLP): funkcja niszcząca komórki z bitem CLP=1, w przypadku zatoru w węźle sieci. Jest to odpowiednik UPC, ale działający wewnątrz sieci (na styku NNI)

5. Kształtowanie ruchu (Traffic shaping): funkcja kontrolująca i dopasowująca charakterystykę strumienia komórek, wprowadzanego do kanału wirtualnego, do parametrów wynegocjowanych w fazie zestawiania połą

6. Sterowanie przepływem ze sprzężeniem zwrotnym (Feedback Control): mechanizm wymiany informacji między siecią i źródłem w celu zmiany szybkości generowania komórek. Źródło danych jest powiadamiane o fakcie wystąpienia w sieci natłoku i na tej podstawie podejmuje stosowne działania.

7. Sterowanie przepływem dla usług ABR (ABR flow control): funkcja informacyjna, dająca wiedzę o dostępnym aktualnie paśmie sieci i opóźnieniach w niej panujących, mająca wpływ na szybkość generowania komórek przez źródło ABR.

ROUTER LSR

Nazywany też routerem tranzytowym, znajduję się pośrodku sieci MLPS. w domenie MPLS podejmuje decyzję o przekazaniu pakietu MPLS wykorzystując etykietę MPLS przypisaną do pakietów jako indeks w lokalnej tablicy NHFLE (Next Hop Label Forwarding Entry). Następnie, pakiet jest przetwarzany tak jak został wyspecyfikowany w NHFLE. Etykieta wejściowa MPLS może być zastąpiona przez etykietę wyjściową MPLS, a pakiet może zostać przełączony do następnego routera LSR

Frame Relay

zaawansowana pakietowa sieć komutowana przesyłająca dane zmiennej długości przez stałe obwody wirtualne (PVC) w środowisku cyfrowym. Jakość łączy cyfrowych pozwala na ograniczenie mechanizmów korekcji błędów, co pozwala sieciom Frame Relay na większe szybkości transmisji niż uzyskiwane w sieciach X.25.

Wydzielona sieć teletransmisyjna składa się z dzierżawionych kanałów stałych PVC typu punkt-punkt w sieci Frame Relay, które tworzą wirtualną sieć prywatną dla firmy korzystającej z tej usługi. Cena kanału PVC uzależniona jest od odległości między lokalizacjami, prędkości na porcie dostępowym oraz gwarantowanej przepustowości tzw. CIR (Committed Information Rate). Usługa Frame Relay pozwala na transmisję danych o wysokiej jakości i niezawodności, gdzie niezbędne minimum przepustowości gwarantuje parametr CIR, a prędkość na porcie określa maksymalną dopuszczalną prędkość poza limitem gwarantowanym.

Frame Relay to protokół, który zyskał większą popularność i jest używany w większości nowych łączach WAN zamiast protokołu X.25. Wykorzystuje najczęściej wysokiej jakości łącza światłowodowe o przepustowości od 64 Kb/s do 45 Mb/s. Znajduje zastosowanie głównie w szybkich cyfrowych sieciach teleinformatycznych, przy łączeniu rozległych sieci WAN i LAN. Łącza komercyjne posiadają zazwyczaj przepustowość 1,544 Mb/s z ustalonymi parametrami CIR ( commited information rate ) czyli uzgodniona prędkość transmisji. Protokół FR pozwala na enkapsulacje ramek protokołów wyższych warstw: każda taka ramka zawiera identyfikator NLPID (numer protokołu warstwy sieciowej) który określa rodzaj enkapsulacji lub protokołu przesyłanych danych, np. IP, SNAP, itd.) Ważnym aspektem tego protokołu jest również sterowanie przeciążeniami, w którym możemy wymienić dwie zasadniczo znaczące cechy:

-bit DE ( discard eligibility ) - spełninie warunków do odrzucenia. -CIR ( commited information rate ) czyli uzgodniona prędkość transmisji

Protokół Frame Relay zajmuje drugą warstwę modelu OSI ( Open Systems Interconnection ).

Korzyści :• efektywność w przesyłaniu danych• bezpieczeństwo transmisji danych• niezawodność transmisji danych• PVC(Permanent Virtual Circuit)- stały kanał wirtualny

• Load balancing - równomierne rozłożenie ruchu na symetrycznych łączach

Działanie przełącznika sieci LAN.

Switch to urządzenie łączące segmenty sieci komputerowej. Switch pracuje w warstwie drugiej modelu OSI (łącza danych), jego zadaniem jest przekazywanie ramek między segmentami. Switche określa się też mianem wieloportowych mostów (ang. bridge) lub inteligentnych hubów - switch używa logiki podobnej jak w przypadku mostu do przekazywania ramek tylko do docelowego segmentu sieci (a nie do wszystkich segmentów jak hub), ale umożliwia połączenie wielu segmentów sieci w gwiazdę jak hub (nie jest ograniczony do łączenia dwóch segmentów jak most). W celu ustalenia fizycznego adresata używają docelowego adresu MAC zawartego w nagłówku ramki Ethernet. Jeśli switch nie wie, do którego portu powinien wysłać konkretną ramkę, zalewa (flooding) wszystkie porty za wyjątkiem portu, z którego ramkę otrzymał. Switche utrzymują tablicę mapowań adres MAC<->port fizyczny, której pojemność jest zwykle określona na 4096, 8192 lub 16384 wpisów. Po przepełnieniu tej tablicy nowe wpisy nie są dodawane (chyba że któryś stary wygaśnie), a ramki 'zalewane' są do wszystkich portów (za wyjątkiem portu, którym ramka dotarła do switcha).

Switche ograniczają domenę kolizyjną do pojedynczego portu, dzięki czemu są w stanie zapewnić każdemu hostowi podłączonemu do portu osobny kanał transmisyjno-nadawczy, a nie współdzielony, tak jak huby.

Na switchach zarządzalnych można również wydzielać VLAN-y, czyli wirtualne podsieci LAN. Porty należące do różnych VLANów nie 'widzą' swoich transmisji - do wymiany informacji pomiędzy różnymi VLANami używa się routerów. Porty do VLANów przypisywane są statycznie lub na podstawie adresu MAC podłączonej stacji (opisuje to protokół GVRP, Generic VLAN Registration Protocol, dostępny na większych switchach). VLANy pomiędzy dwoma podłączonymi do siebie switchami przenosi specjalny rodzaj połączenia - trunk. W standardzie IEEE 802.1Q każda ramka wysyłana przez trunk opatrzona zostaje 4-bajtowym polem, w ramach którego przenoszony jest również identyfikator VLANu (tak, by odbierający ramki przełącznik był w stanie wysłać ramkę do odpowiedniego VLANu). W związku z tym ramki tzw. tagowane, czyli oznaczane, mogą mieć maksymalnie długość do 1523 bajtów.

Obecnie na rynku obecne są również switche routujące (tzw. przełączniki 3 warstwy modelu OSI).

Tryby przełączania w przełączniku sieci LAN.

Przekazywanie ramek przez switcha może się odbywać w różnych trybach. W przełącznikach zarządzalnych istnieje możliwość wyboru odpowiedniego trybu. Dostępne tryby to:

Cut-through - wprowadza najmniejsze opóźnienie, brak sprawdzania poprawności ramek.

Store and forward - wprowadza największe opóźnienie, sprawdza sumy kontrolne (CRC) ramek.

Fragment free - rozwiązanie pośrednie sprawdzające tylko poprawność nagłówka ramki.

Przełączanie adaptacyjne - na podstawie ruchu wybierany jest jeden z powyższych trybów

Charakterystyka MPLS.

MPLS (ang. Multiprotocol Label Switching) - jest to technologia stosowana przez routery, w której routing pakietów został zastąpiony przez tzw. przełączanie etykiet. Na brzegu sieci z protokołem MPLS do pakietu dołączana jest dodatkowa informacja zwana etykietą (ang. Label). Router po odebraniu pakietu z etykietą (jest to z punktu widzenia danego routera etykieta wejściowa) używa jej jako indeksu do wewnętrznej tablicy etykiet, w której znajduję się następny punkt sieciowy (ang. next hop) oraz nowa etykieta (etykieta wyjściowa). Etykieta wejściowa jest zastępowana wyjściową i pakiet jest wysyłany do następnego punktu sieciowego (np.: do następnego routera). Jeżeli następny router nie obsługuje protokołu MPLS etykieta jest usuwana.

Pomimo, że teoretycznie istnieje możliwość zastosowania MPLS do przełączania pakietów dowolnego protokołu rutowalnego (na co wskazuje słowo Multiprotocol w nazwie), praktyczne zastosowania dotyczą jedynie protokołu IP.

Przypisanie pakietowi etykiety na brzegu sieci odbywa się w tzw. procesie klasyfikacji. Pakiety które będą w jednakowy sposób routowane przez sieć MPLS klasyfikowane są do jednej klasy FEC (ang. Forwarding Equivalence Class) i otrzymują tą samą etykietę. (Przykładowo, klasy FEC mogą być budowane na bazie adresów docelowych IP w nagłówku pakietu, w taki sposób, że każda klasa FEC pokrywa się z pojedynczym wpisem w tablicy routingu routera).

Przyporządkowanie danej klasy FEC do etykiety jest sygnalizowane innym routerom za pomocą protokołu dystrybucji etykiet. Pozwala to routerom na zbudowanie tablic etykiet. W zależności od konkretnego zastosowania, jako protokół do dystrybucji etykiet, używany jest: LDP (ang. Label Distribution Protocol) albo odpowiednio rozszerzone protokoły: RSVP lub BGP).

W niektórych zastosowanych korzystne jest dodawanie do pakietu więcej niż jednej etykiety które tworzą tzw. stos etykiet. W tym przypadku mówimy o tunelowaniu ruchu przez utworzoną ścieżkę LSP (Label Switched Path). Stos etykiet zorganizowany jest na zasadzie kolejki LIFO (w pierwszej kolejności jest usuwana etykieta, która została dołączona do pakietu jako ostatnia). Routery podejmują decyzję o przełączeniu pakietu jedynie na podstawie zewnętrznej etykiety (ostatniej z dodanych). Uogólenieniem techniki przełączania etykiet na inne technologie zwielokrotnienia jest GMPLS (Generalized MPLS)

BUDOWA KOMÓRKI ATM

Każda komórka ATM zawiera zarówno informacje ścieżki wirtualnej, jak też informację obwodu wirtualnego. Przełącznik ATM używa tych informacji do przekazywania tych komórek do odpowiedniego następnego urządzenia.

W standardzie ATM dane przesyłane są w postaci komórek o stałym, wynoszącym 53 bajty rozmiarze. Składają się one z 5-cio bajtowego nagłówka oraz 48-u bajtów danych (ang. payload). Ich stała długość powoduje, że sieć ATM jest przystosowana do transportu różnorodnych protokołów komunikacyjnych i usług. Jednocześnie fakt jednakowej długości komórek informacyjnych daje możliwość przydzielenia aplikacjom takiego pasma przesyłania, jakie jest im niezbędne, a w razie potrzeby zmianę jego zakresu. Ma to zasadnicze znaczenie dla przesyłania informacji głosowych i sygnału telewizyjnego, które wymagają stałego pasma oraz pojawiania się kolejnych komórek u odbiorcy w takiej samej kolejności, w jakiej zostały nadane.

Pole GFC (ang. Generic Flow Control) - pole kontroli dostępu

Pole VPI (ang. Virtual Path Identifier) jest identyfikatorem ścieżki logicznej VPI

Pole VCI (ang. Virtual Channel Identifier) jest identyfikatorem kanału logicznego VCI

Pole PT (ang. Payload type) wskazuje na typ danych, określa jakiego typu dane są przesyłane

Pole CLP (ang. Cell-Loss Priority) jest bitem priorytetu.

Pole HEC (ang. Header-Error-Control) jest polem kontrolnym.

JAKIE ZNASZ METODY DOSTĘPOWE DO MEDIUM TRANSMISYJNEGO

Dowolna stacja może rozpocząć transmisję w sieci tylko wtedy, gdy medium nie jest zajęte przez inną transmisję. Mechanizm kontrolujący stan medium i uruchamiania transmisji nazywamy metodą dostępu do medium.

Protokoły LAN używają jednej z dwóch metod dostępu do medium:

a) CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detection) - wielodostęp z rozpoznaniem stanu kanału i wykrywaniem kolizji

b) Token Passing (Token Passing) - wielodostęp z przekazywaniem uprawnień.

W metodzie dostępu CSMA/CD stacje sieciowe konkurują między sobą o dostęp do medium. Tę metodę dostępu używają technologie: Ethernet, IEEE 802.3 oraz 100 Base-T.

W metodzie dostępu Token Passing stacje uzyskują dostęp do medium w zależności od tego, gdzie aktualnie znajduje się token (specjalna ramka sterująca). Stosowana w technologii Token-Ring oraz FDDI.

Cechy aplikacji multimedialnych

typ przenoszonej informacji zalezny od czasu

wymagana zwykle wieksza przepustownosc od sieci do abonenta niż odwrotnie; generowanie zmiennych w czasie strumieni bitów; wysokie wymagania co do szerokości pasma; wrażliwość na opoznienia i bledy transmisyjne

SIECI SZEROKOPASMOWE

Poczatkowo siec analogowa, potem stopniowo cyfrowa IDN Az do cyfrowej z integracja usług ISDN koncowym etapem rozwoju ma być BISDN Broadband Integrated Services Digital Network opratta na technice ATM Asynchronous Transfer Mode a podstawowym systemem teletransmisyjnym jest SDH Synchronous Digital Hierarchy

TRANSMISJA GŁOSU W SIECI IP

Jest realizowana przez protokół UDP przy wykorzystaniu protokołu RTP Real Time Transport protocol i RTCP i ograniczanie gogłówka przez cRTP

H.323  Protokół ten przesyła danew czasie rzeczywistym, dzięki czemu możemy kontrolować opóźnieniadefiniują dokładnie, jak poszczególne elementy systemu pracujące zgodnie z tym protokołem inicjują sesje multimedialne i jak stanowiska pracy wymieniają między sobą skompresowane dane audio i wideo. Składniki terminale, bramy, gatekeepers, jednostki kontrolnemu

PRZYCZYNY POGARSZANIA GŁOSU

1)Gubienie pakietów - pogorszenie konwersacji, pakietu z uszkodzona zawartością - brak czasu na odtworzenie i retransmisje; pakiety docierające zbyt pozno; zbyt dlugie pak. Powoduja duze opoznieniazbyt Male to Malo danych; opoznienie całkowite: kodowanie, tworzenie pakietu, odkodowanie,kolejkowanie buforowanie

Jitter- zmienne opoznienie wycina czesc glodu przy dekodowaniu;redukowane jest to przez bufor, degradacja glosu przez kodowanie;wycinanie glosu przez zbyt pozne jego rozpoznanie

FTTH (Fiber to the home) - odmiana FTTX przeznaczona dla użytkownika domowego. Usługa oferująca szerokopasmowe usługi teleinformatyczne

VDSLtechnologia xDSL umożliwiająca szybką transmisję danych przez pojedynczą parę miedzianąMaksymalna przepustowość jest osiągana na dystansie około 300 m i wynosi 26 Mb/s symetrycznie lub do 52Mb/s - 12Mb/s Standard VDSL wykorzystuje do 4 różnych pasm częstotliwości, dwa od klienta do operatora i dwa w przeciwnym kierunku. Standardową modulacją jest albo QAM (ang. Quadrature Amplitude Modulation), albo OFDM

---