Технологии глобальных сетей: ISDN

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  автономное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Российский государственный  профессионально-педагогический университет»

Филиал в  г. Первоуральске

 

Реферат по дисциплине 
«Компьютерные коммуникации и сети»

Вариант № 33

Тема: Технологии глобальных сетей: ISDN

 

 

 

 

 

 

 

Работу выполнил: Харлова К.Н.

студент группы ПУ-312 СКТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Первоуральск

2013

Оглавление

 

 

 

Возможности ISDN

Integrated Services Digital Network (ISDN) (Цифровая Сеть с Интегрированными Услугами) - это общедоступная телефонная сеть, использующая цифровую технологию передачи сигнала, и включающая в себя большой набор цифровых услуг, которые становятся доступными для конечных пользователей. ISDN предполагает оцифровывание телефонной сети для того, чтобы голос, информация, текст, графические изображения, музыка, видеосигналы и другие материальные источники могли быть переданы конечному пользователю по имеющимся телефонным проводам и получены им из одного терминала конечного пользователя.

По своей  сути ISDN - это цифровой вариант аналоговых телефонных линий с коммутацией  цифровых потоков, или сеть из цифровых телефонных станций, соединенных друг с другом цифровыми каналами. Привлекательность ISDN заключается в возможности  одновременного обмена речью, текстом, данными и видео изображением по стандартным аналоговым телефонным линиям с более высокими скоростями передачи, чем у обычным модемов, и по цене значительно меньшей, чем у арендуемых линий. При этом гарантируется высокое качество и высокая надежность передачи, а также широкий набор сервисных функций.

Главная особенность  использования ISDN - это высокая скорость передачи информации, по отношению  к аналогичным показателям аналоговой телефонии. Скорость передачи данных составляет 64 Кбит/с при использовании одного и 128 Кбит/с, при использовании двух каналов связи. При этом следует учесть высокую надежность и гибкость ISDN. Гибкость ISDN связи заключается в значительно более широком диапазоне типов передаваемых сообщений. Весь диапазон, используемый в аналоговой телефонии, ограничивался передачей речевых сигналов. ISDN предоставляет пользователям совершенно другой сервис: помимо традиционного обмена звуковой информацией, они получают возможность обмениваться цифровыми данными, текстом и видеоизображением. При этом и скорость, и надежность, и качество передаваемых сообщений настолько высоки, что способны удовлетворить требованиям самого капризного пользователя.

К числу важных факторов следует также отнести  простоту использования, дружественный и удобный интерфейс, эффективные средства управления, большое количество сервисных функций (до 230), высокое качество передачи информации и высокую гарантию ее сохранности при ее прохождении по каналам связи.

Любому человеку, будь то специалист, работающий дома, или сетевой администратор крупной корпорации, необходима возможность передавать речевые, цифровые и видеоданные по телефонным линиям быстро и недорого. Перечисленные выше возможности ISDN позволяют широко использовать данную технологию в самых различных областях современной жизни. Именно поэтому ISDN заслуживает самого серьезного внимания и наверняка будет широко распространяться в будущем.

Помимо применения ISDN в качестве привычного средства телефонной связи, цифровая технология передачи сигналов является идеальной системой для многих предприятий и фирм в плане работы с удаленными пользователями, а также для организации эффективного доступа в Internet, организации видеоконференций и т.д.

ISDN предоставляет  уникальную возможность, объединения  удалённых офисов в единую локальную сеть как внутри города, так и между городами, со скоростью до 128 кB/с.

 

ISDN и удаленный  доступ к ЛВС

Сегодня работа любой средней или крупной  компании, имеющей рассредоточенные офисы, вряд ли будет эффективной  без организации удаленного доступа к ЛВС филиалов. Для этого часто приобретают выделенную линию, но это не всегда дает нужный эффект. Частые обрывы связи, низкая скорость обмена. А иногда это просто не возможно, так как длина линии превышает приемлемую для ваших модемов. Стоимость же волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых каналов связи для основной массы компаний все еще выглядит астрономической. В этом случае идеальным решением как по функциональным возможностям, так и по стоимости является технология ISDN, способная обеспечить и приемлемый уровень производительности, и необходимое качество передачи информации, и максимально полный перечень услуг - и все это за вполне доступную цену.

Сети ISDN способны обеспечивать такие функции, как:

• Связь по требованию;
• Пропускная способность по требованию (объединение нескольких B-каналов в один логический канал);
• Сжатие данных в канале;
• Защита информации.

ISDN и телекомпьютинг

Привлекательным является применение ISDN в организации  такой формы удаленного доступа, как телекоммьютинг. Данная форма вызвана необходимостью создания наиболее оптимального и эффективного способа удаленного взаимодействия служащих с центральным офисом своей компании.

Телекоммьютинг  предполагает возможность использования  служащими средств телекоммуникаций для постоянной связи с офисом, не выходя из дома, сокращая тем самым количество регулярных поездок на работу. Можно с определенной долей уверенности прогнозировать, что в самом ближайшем будущем ISDN станет тем катализатором, который обеспечит стремительный рост популярности телекоммьютинга.

По мере того, как ISDN становится все более реальным средством связи удаленных пользователей  с сетями центральных офисов, будет  происходить переориентация всей организации  работы компаний в направлении создания так называемых домашних офисов.

 

ISDN и Internet

Такие сервисы, как WWW (World Wide Web), обеспечивают доступ абонента практически к любой интересующей его информации, предоставляют возможность "поделиться" ею с широким кругом абонентов, а также позволяют  создавать постоянно действующие каналы для технической поддержки пользователей. Подобный набор услуг предполагает обмен по сети Internet самого широкого спектра сообщений, включая графику, звук, текст и цифровые данные, что, в свою очередь, предъявляет весьма жесткие требования к пропускной способности сетей. Существующие сегодня способы установления соединений по аналоговым телефонным линиям с помощью модемов не способны обеспечить требуемой производительности, а также накладывают ряд ограничений на использование сервисных функций, крайне важных для организации современного бизнеса. Иными словами, имея в своем арсенале обыкновенный модем и мощный ПК, вы обрекаете последний на значительный простой и, следовательно, крайне медленную его амортизацию, ведь современный ПК, оборудованный специальным ISDN адаптером, может выступать в роли видеотелефона, при этом предоставляя массу других полезных функций.

 

Принципы ISDN

Основной отличительной  особенностью сети ISDN от обычной аналоговой телефонной сети является то, что ISDN-станции обеспечивают коммутацию цифровых, а не аналоговых потоков. Следует заметить, что в последнее время появилось много аналоговых АТС, использующих цифровую коммутацию аналоговых сигналов. В отличие от таких станций, коммутаторы ISDN коммутируют именно цифровые потоки. Преобразование аналоговых сигналов в цифровые происходит на уровне ISDN-терминалов (т.е. на оборудовании конечных пользователей), в связи с чем ISDN-станция имеет возможность коммутировать однородные цифровые потоки, "не зная", что же именно в данный момент передается по каналу.

Второй особенностью ISDN является реализация принципа единой распределенной телефонной станции. Согласно данному принципу, все станции  в рамках одной ISDN-сети логически  объединены в единую большую станцию  и абонентами могут рассматриваться в качестве цельного ISDN-комплекса. Использование указанного принципа позволяет оптимизировать нагрузку на каналы связи (например, минимизируя маршруты соединения между абонентами), а также предоставляет ряд услуг, не принятых в аналоговой телефонии (например, введение единого плана номеров).

Нельзя обойти вниманием и такую важную особенность, отличающую ISDN от аналоговых сетей, как  практически мгновенное установления соединения. Максимальная задержка в ISDN-сети не превышает 30 мс на каждый узел связи.

Четвертой отличительной  особенностью новой технологии является способность ISDN-станций осуществлять автоматическую маршрутизацию соединений, что особенно важно в случаях, когда между станциями имеется  несколько альтернативных путей  соединения и необходимо выбрать наиболее оптимальный.

 

Архитектура ISDN

Архитектура сети ISDN предусматривает несколько видов  служб (рис. 1):

Рис. 1. Службы ISDN

• некоммутируемые средства (выделенные цифровые каналы);
• коммутируемая телефонная сеть общего пользования;
• сеть передачи данных с коммутацией каналов;
• сеть передачи данных с коммутацией пакетов;
• сеть передачи данных с трансляцией кадров (frame relay);
• средства контроля и управления работой сети.

Средства ISDN

Любая концепция  должна базироваться на комплексе средств, посредством которых она может быть реализована. ISDN не является исключением. К числу основных средств ISDN можно отнести:

• ISDN-станции (ISDN-коммутаторы);
• ISDN-терминалы (цифровые телефонные аппараты);
• внутренние адаптеры ISDN (мосты/маршрутизаторы) для подключения ПК к ISDN-сети;
• внешние устройства (блоки) для подключения ПК или ЛВС к ISDN-сети;
• сетевые окончания (Network Terminator);
• линии связи (интерфейсы PRI и BRI).

Технология ISDN

Структура ISDN включает в себя два типа доступа: базовый  доступ (BRI Basic Rate Interface), регламентирующий соединение ISDN-станции с абонентом, и первичный доступ (PRI Primary Rate Interface), обеспечивающий связь между ISDN-станциями.

BRIБазовый доступ ISDN (Basic Rate Interface) представляет собой  два логических информационных В-канала со скоростью передачи данных по 64 кбит/с каждый и один служебный D-канал со скоростью передачи 16 кбит/с.

Доведение цифрового  потока до пользователя реализуется  посредством и осуществляется в  так называемой стандартной точке  или интерфейсе U. Сетевое окончание (NT), являющееся частью канала BRI, соединяет существующий двухпроводный электрический абонентский кабель. Подключение к кабелю канала U с аппаратурой пользователя через 4-х проводную шину S.

Посредством S/T-интерфейса осуществляется разводка внутри офиса компании либо квартиры с помощью двух парного кабеля; при этом обеспечивается параллельное подключение до восьми ISDN устройств.

Конструктивно шина S представляет собой 4-х проводную  кабельную линию с подключением терминалов к интерфейсу через разъём RJ45 стандарта DIS8877.PRIПервичный доступ (Primary Rate Interface) обеспечивает подключение к сети ISDN со скоростью передачи данных 2 Мбит/с. PRI используется для связи между учрежденческими АТС и ТФОП. PRI-интерфейс построен по тому же принципу, что и BRI-интерфейс. Один PRI обеспечивает 30 B-каналов по 64 кбит/с и один D-канал со скоростью 64 кбит/с. Соединение с помощью PRI возможно только в режиме "точка-точка". Цикловая структура PRI ISDN соответствует структуре ИКМ-30. Конструктивно PRI представляет собой 4-х проводную электрическую линию. С целью стандартизации для взаимодействия учрежденческих АТС с телефонной сетью общего пользования (ТФОП) с помощью ISDN решено использовать протокол абонентского доступа EDSS1, а для протокола межстанционной сигнализации ведомственных ISDN АТС стандартизован протокол Qsig.

Вместе с  тем, сети ISDN не лишены и некоторых  недостатков, например: проблемы совместимости ISDN-оборудования различных поставщиков; сложность модернизации центральных  коммутаторов и построения новой цифровой инфраструктуры; сложность заказа сервиса; необходимость значительных первоначальных финансовых вложений.

 

Преимущества для пользователя

Деловые абоненты получают преимущество от возможности  работать в режиме разделения полосы, т.е. используя несколько приложений одновременно. В частности это дешевая передача данных. Существующий спектр современных услуг передачи речи полезен и экономически выгоден как для деловых, так и для обычных абонентов.

Организация двух основных каналов на одной линии пользователя повышает практическую ценность существующих абонентских линий.

ISDN предлагает  много новых возможностей, такие  как настольная видеотелефония  и электронные газеты. Речь, данные, изображения и видео могут  быть закодированы терминалом пользователя и переданы в цифровом виде, без ошибок, по полностью цифровой сети.

Быстрая сигнализация по D-каналу гарантирует очень короткое время установления соединения.

При объединении  удаленных LAN, при доступе в корпоративную LAN, Internet или интерактивные службы по каналам ISDN часто используется подключение с повременной оплатой. В этом случае наибольший интерес представляет оборудование, позволяющее осуществлять сжатие передаваемых данных и, следовательно, уменьшать время использования линии на единицу передаваемой информации. К тому же, компрессия передаваемых данных является дополнительной защитой, снижая вероятность расшифровки информации при несанкционированном подключении к линии.