Методы передачи в сетях с коммутацией пакетов В протоколах с установлением логического соединения перед отправкой данных узел-получатель и узел-отправитель. - презентация

1 Методы передачи в сетях с коммутацией пакетов В протоколах с установлением логического соединения перед отправкой данных узел-получатель и узел-отправитель обмениваются служебной информацией необходимой для запроса, отказа, подтверждения соединения и согласования параметров работы протокола (размер максимального передаваемого блока данных, временные параметры, и.т.д.). В процессе обработки пакетов учитывается информация ранее о полученных пакетах. Передача с установлением логического соединения

2 Запрос на установление соединения Подтверждение соединения и предлагаемые параметр протокола Подтверждение параметров протокола Передача данных Подтверждение приема данных Изменение параметров работы протокола Запрос на завершение соединения Подтверждение завершения соединения

3 Преимущества: надежность передачи. Недостатки: передача сравнительно большого объема служебной информации, сложность реализации. С помощью установления соединения могут решаться следующие задачи: 1.Управление потоком передаваемых данных, 2.Упорядочивание принимаемых пакетов, 3.Обнаружение фактов потери пакетов, повторная передача и коррекция ошибок, 4.Взаимная аутентификация взаимодействующих по сети объектов; 5.Дифференцированное обслуживание потоков данных передаваемых в рамках различных логических соединений.

4 В дейтаграммных протоколах пакет посылается в сеть без предварительного запроса и без согласования параметров работы протокола. Каждый пакет рассматривается сетью как независимая единица передачи, передаваемые пакеты передаются независимо друг от друга. Информация о порядке передаваемых данных и управлении потоком не передается. Протокол не гарантируют доставку пакета и ответственности за потерю данных не несет. Преимущества: простота реализации, минимум передачи служебной информации. Недостаток: ненадежность передачи. Дейтаграммная передача Компромиссное решение - дейтаграммные протоколы с подтверждением.

5 Передача на основе виртуальных каналов Технология виртуальных каналов была разработана для исключения некоторых недостатков присущих сетям с коммутацией пакетов. Виртуальный канал (virtual circuit) – фиксированный путь (маршрут) передачи данных в сети с коммутацией пакетов. Принципы передачи данных: Поток передаваемых данных преобразуется в последовательность пакетов; Каждый пакет снабжается меткой определяющей принадлежность пакета к определенному потоку; Перед началом передачи данных, в сеть передается служебный пакет с запросом на установление соединения. Запрос содержит адрес назначения и метку потока;

6 Коммутаторы получающие запрос создают в таблице коммутации новую запись, определяющую путь продвижения пакетов с указанной меткой (идентификатор метки также является идентификатором виртуального канала). Таблицы коммутации содержат метки виртуальных каналов, а не адреса узлов или сетей, что позволяет значительно сократить таблицы коммутации. В общем случае технология виртуальных каналов не гарантирует фиксированную пропускную способность и постоянную скорость передачи.

7 к1к2 к4 к3 у 1.2 у 1.1 у 1.3 у 1.4 у 2.2 у 2.1 у 2.3 у 2.4 у 3.2 у 3.1 у 3.3 у 3.4

8 Технологии использующие виртуальные каналы: X.25, Frame Relay, ATM. Преимущества по сравнению с дейтаграммной передачей: 1.Упрощение таблиц маршрутизации и как следствие более быстрая обработка пакетов коммутаторами; 2.Поддержка резервирования ресурсов сети в процессе установления соединения. Недостатки: 1.Для установления виртуального канала требуются дополнительные временные затраты; 2.В случае поломки или выключения коммутатора все виртуальные каналы которые через него проходили выходят из строя.

9 Надежные протоколы Надежный протокол гарантирует доставку и контроль целостности передаваемых данных (в случае невозможности доставки генерирует сообщение об ошибке). 1.обнаружение фактов потери пакетов с помощью подтверждения доставки (квиирование), 2.контроль целостности с помощью контрольных сумм. 3.упорядочивание получаемых пакетов на основе нумерации пакетов. 4.управление потоком передаваемых данных.

10 Классификация компьютерных сетей Классификации на основе технологических характеристик: На основе территориальной протяженности; На основе используемой среды передачи; На основе способа коммутации; На основе признака первичности; Классификации на основе функциональных и организационных признаков: По масштабу производственного подразделения к котором используется сеть. На основе функциональной роли сети в составной сети

11 Классификация на основе территориальной протяженности Локальная сеть (LAN - Local Area Network) - это сеть, расположенная на небольшой территории (радиус не более 3 км.). Особенности: Незначительные расстояния между узлами сети позволяют использовать недорогие, но высокоскоростные технологии (до 10 Gb/сек); Часто строятся на основе одной технологии; Широкое распространение получают беспроводные технологии построения сетей. Наиболее часто используемые технологии: FastEthenet, GigabitEthernet.

12 Городская сеть (MAN - Metropolitan Area Networks) объединяет компьютеры, рассредоточенные на территории крупного города. Особенности: Часто строятся на базе местных телефонных компаний или на базе сетей кабельного телевидения; Скорость передачи данных до 10 Гбит/сек.; В некоторых городах являются общественными сетями.

13 Глобальная сеть (WAN – Wide Area Network) объединяет компьютеры, рассредоточенные на больших территориях (города, регионы, страны). Особенности: значительная протяженность линий связи, что влечет усложнение оборудования и процедуры передачи данных (как следствие - большая стоимость реализации); часто используются изначально не предназначенные для передачи компьютерных данных линии связи (например, телефонные).

14 Классификация на основе используемой среды передачи Проводные сети – сети в которых в качестве среды передачи используются медные или оптические кабели. Преимущества проводных сетей: Помехозащищенность; Высокая скорости передачи; Недостатки проводных сетей: Сложность развертывания; Стационарность рабочих станций;

15 Беспроводные сети - сети в которых в качестве среды передачи используется радиоэфир. Проблемы использования беспроводных сетей: Ограниченность разрешенного для использования частотного диапазона (как следствие использование на ограниченном пространстве одной частоты многими передатчиками одновременно). Низкая помехозащищенность. Неравномерное распределение сигнала. Значительное ослабление сигнала при использовании высоких частот (интерференция, многолучевое замирание). При использовании высоких частот > 2 Гц. требуется прямая видимость между приемником и передатчиком. Необходимость получения лицензии на использование частот. Преимущества: мобильность отсутствие кабельных систем

16 Классификация на основе способа коммутации Сети с коммутацией каналов Сети с коммутацией пакетов

17 Классификация по признаку первичности Первичные сети – сети предоставляющие каналы для организации компьютерных и телефонных сетей. Первичные сети строятся на основе коммутации каналов и обеспечивают долговременные соединения точка-точка между наложенными сетями. Наложенные сети – сети использующие каналы первичных сетей. Наложенные сети предоставляют услуги конечным пользователям сетей.

18 Классификация по масштабу производственного подразделения к котором используется сеть Сеть отделов - это сеть отделов предприятий с числом рабочих мест не более 100. Основное назначение сети - разделение локальных ресурсов: приложения, данные, принтеры. Сеть отдела может быть частью сети кампуса (здания) или подключаться к магистральной сети с использование технологий глобальных сетей (удаленный офис). Особенности: обычно включают один или два сервера - печати и файловый; создаются на базе одной технологии; на рабочих местах используется одна операционная система; незначительный объем работ по поддержке сети - не требуется администратор на полный рабочий день.

19 Сеть кампуса - это сеть, объединяющая несколько небольших сетей в единую (часто объединяют сети нескольких зданий, расположенных на территории площадью несколько квадратных километров) Основное назначение сети – организация взаимодействия между сетями отделов и организация доступа к общим данным предприятия. Особенности: для создания не используются технологии глобальных сетей; обычно сеть строится на основе высокоскоростной магистрали, к которой подсоединяются сети отделов. в сети часто используются технологии для контроля и ограничения доступа пользователей. необходима интеграция неоднородного программного, аппаратного обеспечения; для поддержки сети обычно необходим администратор на полный рабочий день.

20 Корпоративная сеть - объединяет сети, расположенные на всех территориях предприятия, организации. Основное назначение сети – организация единой информационной среды предприятия. Особенности: число рабочих мест от 100 до нескольких тысяч; большое кол-во сетевых служб и серверов; если подразделения предприятия значительно удалены друг от друга, необходимо использовать технологии глобальных сетей (телефонные каналы, спутниковая связь); наличие разнородного программного и аппаратного обеспечения; высокие требования к производительности и надежности сети.

21 Классификация на основе функциональной роли сети Сети доступа – сети предоставляющие доступ индивидуальным или корпоративным клиентам от их помещений до пункта присутствия оператора связи. Магистральные сети – сети реализующие высокоскоростную магистраль к которой подсоединяются сети доступа. Магистральные сети объединяют сети доступа в единую сеть передачи дынных. Сети агрегирования трафика – сети агрегирующие потоки данных большого числа сетей доступа в агрегированные потоки предназначенные для передачи в магистральную сеть.

22 Магистральная сеть Сеть доступа Пользователи Сеть пользователя Функциональные элементы телекоммуникационной сети