Характеристика сетей и технологий Х.25

 

Рисунок 5 Метод разделения физического канала между абонентами

 

Одно из самых важных достоинств сетей построенных на протоколах, описанных в рекомендации X.25, состоит в том что они  позволяют передавать оптимальным  образом данные по каналам телефонной сети общего пользования (выделенным и коммутируемым). Под "оптимальностью" имеется в виду достижение максимально возможных на указанных каналах скорости и достоверности передачи данных.

При улучшении качества каналов становится возможным переход к сетям, базирующимся на других протоколах. Чтобы лучше понять это, можно рассмотреть пример протоколов, являющихся в определенном смысле дальнейшим развитием протоколов X.25, а именно протоколе Frame Relay.

Протокол Frame Relay рассчитан на каналы существенно более высокого качества, поэтому в них меньшее внимание уделяется защите от ошибок при передаче. Переповтор искаженных пакетов происходит только на всем участке: точка входа в сеть - точка выхода из сети. Если же искаженный кадр обнаруживается при приеме кадра на одном из внутренних участках сети, то этот кадр просто стирается без запроса его повторной передачи. Ясно, что в том случае, когда ошибок много, такой протокол обеспечит более низкие скорости передачи, чем протоколы X.25.

Большинство фирм, выпускающих  сегодня оборудование сетей X.25, выпускает  также и оборудование сетей Frame Relay. Часто в одном и том же изделии  часть каналов может работать по стандарту X.25, а часть - по стандарту Frame Relay. Это очень удобно при создании магистральной сети, работающей скажем на оптоволоконных или спутниковых каналах связи и сопряжении ее с периферийной сетью, базирующейся на обычных телефонных каналах.

Эффективным механизмом оптимизации процесса передачи информации через сети X.25 является механизм альтернативной маршрутизации. Возможность задания помимо основного маршрута альтернативных, т.е. резервных, имеется в оборудовании X.25, производимом практически всеми фирмами. Различные образцы оборудования отличаются по алгоритму перехода к альтернативному маршруту, а также по количеству альтернативных маршрутов. В некоторых типах оборудования например переход к альтернативному маршруту происходит только в случае полного отказа одного из звеньев основного маршрута. В других переход от одного маршрута к другому происходит динамически в зависимости от загруженности маршрутов и решение принимается на основании многопараметрической формулы. За счет альтернативной маршрутизации могут быть значительно увеличена надежность работы сети. Однако это означает, что между любыми двумя точками подключения пользователя к сети должно быть по крайней мере два различных маршрута. В связи с этим построение сети по звездообразной схеме можно считать вырожденным случаем. К сожалению, такая топология сети еще достаточно часто используется в тех городах, в которых есть только один узел сети X.25, установленный в рамках той или иной сети общего пользования.

Когда X.25 создавался, преобладали  аналоговые системы передачи данных и медные линии связи. Стремясь нивелировать невысокое качество каналов того времени, стандарт использует систему обнаружения и коррекции ошибок, что существенно повышает надежность связи, но зато замедляет общую скорость передачи данных. Кроме того, каждый коммутатор, через который проходит пакет информации, выполняет анализ его содержимого, что также требует времени и больших процессорных мощностей. С появлением оптоволоконных сетей столь высокие требования надежности, реализуемые X.25, стали излишними – достоинство протокола превратилось в его недостаток. Скорость передачи по протоколу Х.25 не превышает 64 Кб/с.

Можно сделать вывод, что основным недостатком сетей X.25 являются значительные задержки передачи пакетов, поэтому ее невозможно использовать для передачи голоса и видеоинформации.[11]

Протоколом, призванным исправить недостатки X.25, стал Frame Relay. Он использует тот же принцип виртуальных каналов, однако анализ ошибок осуществляется только на пограничных точках сети, что привело к существенному увеличению скорости (в настоящее время – до 45 Мб/с). Существенным достоинством протокола стала возможность приоритезации разнородного трафика (включая данные, голос и видео), то есть пакетам различных приложений могут предоставляться различные классы обслуживания, благодаря чему пакеты с более высоким приоритетом доставляются "вне очереди". Основными недостатками технологии Frame Relay являются:

- высокая стоимость  качественных каналов связи;

- не обеспечивается  достоверность доставки кадров.

По результатам выполнения данной курсовой работы можно сделать следующие выводы:

1. Техника виртуальных каналов, лежащая в основе построения сети X.25 заключается в разделении операций маршрутизации и коммутации пакетов. Первый пакет таких сетей содержит адрес вызываемого абонента и прокладывает виртуальный путь в сети, настраивая промежуточные коммутаторы. Остальные пакеты проходят по виртуальному каналу в режиме коммутации на основании номера виртуального канала, который является локальным адресом для каждого порта каждого коммутатора. Преимуществами являются: ускоренная коммутация пакетов по номеру виртуального канала, а также сокращение адресной части пакета, а значит, и избыточности заголовка. К недостаткам следует отнести невозможность распараллеливания потока данных между двумя абонентами по параллельным путям, а также неэффективность установления виртуального пути для кратковременных потоков данных.[1]
2. Сети Х.25 относятся к одной из наиболее старых и отработанных технологий глобальных сетей. Трехуровневый стек протоколов сетей Х.25 хорошо работает на ненадежных зашумленных каналах связи, исправляя ошибки и управляя потоком данных на канальном и пакетном уровнях.
3. Сети Х.25 поддерживают групповое подключение к сети простых алфавитно-цифровых терминалов за счет включения в сеть специальных устройств PAD, каждое из которых представляет собой особый вид терминального сервера.
4. На надежных волоконно-оптических каналах технология Х.25 становится избыточной и неэффективной, так как значительная часть работы ее протоколов ведется «вхолостую».

В данной курсовой работе описано:

• глобальные сети с коммутацией пакетов;
• узнали возможности сети Х.25;
• научились различать протоколы сети Х.25;
• поняли структуру Х.25.
• Одно из самых важных достоинств сетей построенных на протоколах, описанных в рекомендации X.25, состоит в том что они позволяют передавать оптимальным образом данные по каналам телефонной сети общего пользования (выделенным и коммутируемым). Под "оптимальностью" имеется в виду достижение максимально возможных на указанных каналах скорости и достоверности передачи данных.
• При улучшении качества каналов становится возможным переход к сетям, базирующимся на других протоколах. Чтобы лучше понять это, можно рассмотреть пример протоколов, являющихся в определенном смысле дальнейшим развитием протоколов X.25, а именно протоколе Frame Relay.
• Протокол Frame Relay рассчитан на каналы существенно более высокого качества, поэтому в них меньшее внимание уделяется защите от ошибок при передаче. Переповтор искаженных пакетов происходит только на всем участке: точка входа в сеть - точка выхода из сети. Если же искаженный кадр обнаруживается при приеме кадра на одном из внутренних участках сети, то этот кадр просто стирается без запроса его повторной передачи. Ясно, что в том случае, когда ошибок много, такой протокол обеспечит более низкие скорости передачи, чем протоколы X.25.

Заключение

По результатам выполнения данной курсовой работы можно сделать  следующие выводы:

5. Техника виртуальных каналов, лежащая в основе построения сети X.25 заключается в разделении операций маршрутизации и коммутации пакетов. Первый пакет таких сетей содержит адрес вызываемого абонента и прокладывает виртуальный путь в сети, настраивая промежуточные коммутаторы. Остальные пакеты проходят по виртуальному каналу в режиме коммутации на основании номера виртуального канала, который является локальным адресом для каждого порта каждого коммутатора. Преимуществами являются: ускоренная коммутация пакетов по номеру виртуального канала, а также сокращение адресной части пакета, а значит, и избыточности заголовка. К недостаткам следует отнести невозможность распараллеливания потока данных между двумя абонентами по параллельным путям, а также неэффективность установления виртуального пути для кратковременных потоков данных.[1]
6. Сети Х.25 относятся к одной из наиболее старых и отработанных технологий глобальных сетей. Трехуровневый стек протоколов сетей Х.25 хорошо работает на ненадежных зашумленных каналах связи, исправляя ошибки и управляя потоком данных на канальном и пакетном уровнях.
7. Сети Х.25 поддерживают групповое подключение к сети простых алфавитно-цифровых терминалов за счет включения в сеть специальных устройств PAD, каждое из которых представляет собой особый вид терминального сервера.
8. На надежных волоконно-оптических каналах технология Х.25 становится избыточной и неэффективной, так как значительная часть работы ее протоколов ведется «вхолостую».

В данной курсовой работе описано:

• глобальные сети с коммутацией пакетов;
• узнали возможности сети Х.25;
• научились различать протоколы сети Х.25;
• поняли структуру Х.25.
• Одно из самых важных достоинств сетей построенных на протоколах, описанных в рекомендации X.25, состоит в том что они позволяют передавать оптимальным образом данные по каналам телефонной сети общего пользования (выделенным и коммутируемым). Под "оптимальностью" имеется в виду достижение максимально возможных на указанных каналах скорости и достоверности передачи данных.
• При улучшении качества каналов становится возможным переход к сетям, базирующимся на других протоколах. Чтобы лучше понять это, можно рассмотреть пример протоколов, являющихся в определенном смысле дальнейшим развитием протоколов X.25, а именно протоколе Frame Relay.
• Протокол Frame Relay рассчитан на каналы существенно более высокого качества, поэтому в них меньшее внимание уделяется защите от ошибок при передаче. Переповтор искаженных пакетов происходит только на всем участке: точка входа в сеть - точка выхода из сети. Если же искаженный кадр обнаруживается при приеме кадра на одном из внутренних участках сети, то этот кадр просто стирается без запроса его повторной передачи. Ясно, что в том случае, когда ошибок много, такой протокол обеспечит более низкие скорости передачи, чем протоколы X.25.

      Глоссарий

 

№ п/п	Понятие	Определение
1	X.25	Рекомендации ITU - TSS (ранее CCITT МККТТ), определяющие стандарты для коммуникационных протоколов доступа к сетям с коммутацией пакетов (packet data networks - PDN)
2	Глобальные сети	Сети, объединяющие территориально рассредоточенные компьютеры, возможно находящиеся в  различных городах и странах
3	Пакет	Упорядоченная совокупность данных и  управляющей информации, передаваемая через сеть как часть сообщения
4	Коммутация пакетов	Метод передачи данных, при котором  информация делится на дискретные фрагменты, называемые пакетами
5	ATM	Стандартизованная ITU технология коммутации пакетов фиксированной длины - ячеек
6	Frame Relay	Высокоскоростная технология, основанная на коммутации пакетов, для передачи данных между интеллектуальными  оконечными устройствами типа маршрутизаторов  или FRAD, работающих со скоростью от 56Kbps до 1.544Mbps
7	VCI	Идентификатор виртуального канала
8	VPI	Идентификатор виртуального  пути
9	Протокол	Формат описания передаваемых  сообщений и правила, по которым  происходит обмен информацией  между двумя или несколькими  системами
10	NTN	номер национального терминала (National Terminal Numbe)

 

Список использованных источников

 

1	Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети: Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов  изд. 2-е. Спб.: Питер, 2005. 864 с. ISBN: 5-469-00504-6
2	Брейман А.Д. Сети ЭВМ  и телекоммуникации. Глобальные сети. Учебное пособие. М.: МГУПИ, 2006. 116 с. ISBN: 978-5-4387-0053-1
3	Савостицкий Ю.А. История  развития глобальных компьютерных сетей. Учебное пособие. М.: МИС, 2006. 512 с. ISBN 5-244-00973-7
4	Шакин В.Н., Лившиц В.М. Принципы построения глобальных сетей и анализ их характеристик: Учебное пособие для слушателей ФПКП. М.: МИС, 2006. 375 с. ISBN 5-628-01922-4
5	Вишневский В.М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. М.: Техносфера, 2003. 219 с. ISBN 5-94836-011-3
6	Платонов В. Глобальная информационная сеть. - М.: Проспект, 2006 Бройдо,Владимир Львович. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. СПб.: Питер, 2003. 688 с. ISBN 5-902171-47-4
7	Репкин  Д.Е. Глобальные сети как средство человеческого  общения. - М.: АНО «ИТО», 2007. 75 с. ISBN 978-5-9795-0719-4
8	Зингеренко Ю.А. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей. Спб.: СпбГУ ИТМО, 2005. 143 с. ISBN 978-5-7577-0377-0
9	Мур М., Притеки Т., Риггс К., Сауфвик  П. Телекоммуникации. Руководство для  начинающих. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 624 с. ISBN: 5-94157-249-2.
10	Глобальные сети // lectures.net.ru: сервер технологий сетей ЭВМ и телекоммуникаций. 2009. URL: http://lectures.net.ru/wan/(дата обращения: 5.11.2009)
11	Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети: Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов изд. 2-е. Спб.: Питер, 2006. 864 с. ISBN: 978-5-49807-218-0

Приложения

 

Приложение A
Приложение B
Приложение C