Цифровая сеть комплексных услуг

Цифровая сеть комплексных услуг (Integrated Services Digital Network, ISDN) – это спецификация межсетевой цифровой связи, предназначенная для передачи речи, данных и видео. Согласно первоначальному плану разработчиков реализация ISDN предусматривала преобразование существующих телефонных каналов связи из аналоговых в цифровые.

Служба Basic Rate ISDN (BRI) разделяет полную полосу пропускания на три канала передачи данных. Два из них имеют скорость 64 Кбит/с, а третий – 16 Кбит/с. Каналы на 64 Кбит/с известны под названием B-каналов. Они передают речь, данные и изображения. Канал на 16 Кбит/с называется D-каналом. Он предназначен для передачи управляющих сигналов и служебной информации. Служба BRI называется 2B+D. Компьютер, подключенный к службе ISDN, может совместно использовать оба B-канала для пересылки данных с общей скоростью 128 Кбит/с. Если обе конечные станции поддерживают сжатие данных, то может быть достигнута и большая пропускная способность.

Служба Primary Rate ISDN (PRI) использует всю полосу пропускания линии T1, обеспечивая 23 B-канала на 64 Кбит/с и один D-канал также со скоростью 64 Кбит/с. D-канал используется только для передачи управляющей и служебной информации.

Isdn является коммутируемой службой, она не предназначена для круглосуточной непрерывной связи двух точек, как t1, или для предоставления полосы пропускания по требованию, как Frame Relay.

Fiber Distributed Data Interface

Fiber Distributed Data Interface (FDDI) – это спецификация, которая описывает высокоскоростную (100 Мбит/с) сеть с передачей маркера топологии кольцо на основе оптоволокна. Она разработана комитетом ANSI и опубликована в 1986 г. Спецификация FDDI предназначалась для высокопроизводительных компьютеров, которым не хватало полосы пропускания существующих архитектур – 10 Мбит/с Ethernet или 16 Мбит/с Token Ring. FDDI обеспечивает высокоскоростную связь между сетями различных типов. Однако длина кольца оптоволоконного кабеля ограничена 100 км, поэтому FDDI не может претендовать на роль технологии построения ГВС.

FDDI выступает в качестве магистральной сети, к которой можно подключить ЛВС низкой производительности. Локальные сети, которым необходима высокая скорость передачи данных и большая полоса пропускания, часто работают через каналы связи FDDI. Это сети, состоящие из инженерных рабочих станций и компьютеров, на которых выполняются интенсивно использующие сеть приложения, такие, как видеообработка, САПР и системы управления производством.

Передача маркера. Хотя FDDI использует стандартную систему передачи маркера, существуют некоторые отличия между этим процессом в сетях FDDI и 802.5. В сети FDDI компьютер может захватить маркер на определенное ограниченное время и за это время передать столько кадров, сколько успеет. Завершив передачу, компьютер освобождает маркер. Поскольку время владения маркером ограничено и достаточно мало, то создается ситуация, когда по кольцу одновременно циркулирует несколько кадров. Это объясняет, почему сеть FDDI обеспечивает более высокую производительность, чем сеть Token Ring, по которой разрешено циркулировать только одному кадру.

Топология. При топологии двойное кольцо, которая поддерживает 500 компьютеров при общей длине кольца в 100 км, FDDI функционирует со скоростью 100 Мбит/с. FDDI основана на технологии совместного использования сети. Это означает, что одновременно имеют право передавать данные несколько компьютеров. Хотя FDDI работает со скоростью 100 Мбит/с, технология совместного использования сети может стать причиной ее перегрузки. Например, если 10 компьютеров начнут передавать данные со скоростью 10 Мбит/с каждый, общий поток будет равен 100 Мбит/с. А при передаче видео- или мультимедиаданных среда передачи тем более станет потенциально узким местом системы.

FDDI использует систему передачи маркеров в двойном кольце. Одно кольцо называется основным, другое – дополнительным. Обычно данные передаются только по основному кольцу. Если в кабеле происходит сбой, сеть автоматически переконфигурируется, и данные, обходя разрыв кабеля, передаются по дополнительному кольцу в противоположном направлении. Среди достоинств топологии двойное кольцо наиболее важным является избыточность. Если происходит отказ кольца или разрыв кабеля, сеть автоматически перестраивается и продолжает передачу. Однако общая длина кабеля объединенных колец не должна превышать 200 км, к нему не разрешено подключать более 1 000 компьютеров. А поскольку второе кольцо предназначено для защиты от сбоев, эти показатели следует уменьшить вдвое. Следовательно, сеть FDDI ограничена 500 компьютерами и 100 км кабеля, при этом, как минимум через 2 км должен быть установлен повторитель.

Компьютеры могут подключаться к обоим кольцам FDDI (станции Класса A) или только к одному (станции класса B). Если происходит сбой в сети, станции Класса A участвуют в переконфигурировании сети, а станции Класса B – не участвуют.

В сети FDDI компьютеры могут иметь соединение точка-точка с концентратором. Это означает, что сеть FDDI реализована с топологией звезда-кольцо. При такой топологии упрощается диагностика, и используются возможности интеллектуальных концентраторов для сетевого управления и диагностики.

Испускание маяка. Все компьютеры в сети FDDI отвечают за мониторинг передачи маркера. Чтобы изолировать серьезные сбои в кольце, FDDI использует метод, который называется испускание маяка. Метод состоит в следующем. Компьютер, обнаруживший сбой, периодически посылает в сеть сигнал – маяк. Он будет посылать маяк до тех пор, пока не примет маяк от соседнего компьютера, предшествующего ему в кольце. Этот процесс завершится только тогда, когда в кольце останется один-единственный компьютер, посылающий маяк, – тот, что находится непосредственно за неисправным участком. Когда компьютер, посылающий маяк, в конце концов, примет свой собственный маяк, он догадается, что неисправность устранена, восстановит маркер, и сеть вернется к нормальной работе.

Synchronous Optical Network

Synchronous Optical Network (SONET) – одна из современных систем, которые реализуют преимущества оптоволоконной технологии. Она обеспечивает передачу данных со скоростью более 1 Гбит/с. Сети, основанные на этой технологии, могут передавать речь, данные и видео.

SONET – стандарт оптического транспорта, сформулированный в ANSI. Стандарт SONET включен в рекомендации комитета CCITT, известного как ITU (International Telecommunications Union), который устанавливает стандарты для международных телекоммуникационных систем. SONET определяет уровни оптической несущей и сигналы синхронного транспорта (STS), эквивалентные электрическим.

SONET использует основную скорость передачи данных STS-1, эквивалентную 51,84 Мбит/с. Однако достижимы и более высокие значения, соответствующие произведению базовой скорости на целое число. Например, STS-3 = 155,52 Мбит/с, а STS-12 = 622,08 Мбит/с.

SONET отличает достаточно гибкая нагрузочная способность, благодаря чему его можно использовать как нижележащий транспортный уровень для ATM-ячеек, передаваемых по BISDN (отдельная сеть ISDN, которая обслуживает передачу речи, данных и видео). Комитет CCITT позиционирует SONET как транспортный уровень для трафика на основе ячеек.

Switched Multimegabit Data Service

Switched Multimegabit Data Service (SMDS) – коммутируемая служба, которую предлагают некоторые коммуникационные компании. Передача данных осуществляется в диапазоне скоростей от 1 Мбит/с дл 34 Мбит/с при связи многие-со-многими. В отличие от ячеистой сети (сети со множеством активных маршрутов), эта служба может обеспечить широкую полосу пропускания при меньших затратах.

SMDS использует такую же технологию ретрансляции ячеек фиксированной длины, как и ATM. Одна линия SMDS с соответствующей полосой пропускания подключается к локальной несущей и обеспечивает связь между всеми абонентами без необходимости установки и разрыва соединений. SMDS не занимается проверкой ошибок или управлением потоком данных. Эти задачи возлагаются на абонентов.

SMDS совместима со стандартом сети городского масштаба IEEE 802.6, а также с BISDN. SMDS – это топология двойная шина, формирующая незамкнутое кольцо.

14