Общая структура, типы основные стандартные устройства глобальных сетей

Мультиплексоры «голос-данные» предназначены для совмещения в рамках одной территориальной сети компьютерного и голосового трафиков. Так как рассматриваемая глобальная сеть передает данные в виде пакетов, то мультиплексоры «голос-данные», работающие на сети данного типа, упаковывают голосовую информацию в кадры или пакеты территориальной сети и передают их ближайшему коммутатору точно так же, как и любой конечный узел глобальной сети, то есть мост или маршрутизатор. Если глобальная сеть поддерживает приоритезацию трафика, то кадрам голосового трафика мультиплексор присваивает наивысший приоритет, чтобы коммутаторы обрабатывали и продвигали их в первую очередь. Приемный узел на другом конце глобальной сети также должен быть мультиплексором «голос-данные», который должен понять, что за тип данных находится в пакете — замеры голоса или пакеты компьютерных данных, — и отсортировать эти данные по своим выходам. Голосовые данные направляются офисной АТС, а компьютерные данные поступают через маршрутизатор в локальную сеть. Часто модуль мультиплексора «голос-данные» встраивается в маршрутизатор. Для передачи голоса в наибольшей степени подходят технологии, работающие с предварительным резервированием полосы пропускания для соединения абонентов, — frame relay, ATM.

Так как конечные узлы глобальной сети должны передавать данные по каналу связи определенного стандарта, то каждое устройство типа DTE требуется  оснастить устройством типа DCE (Data Circuit terminating Equipment), которое обеспечивает необходимый протокол физического  уровня данного канала. В зависимости  от типа канала для связи с каналами глобальных сетей используются DСЕ трех основных типов: модемы для работы по выделенным и коммутируемым аналоговым каналам, устройства DSU/CSU для работы по цифровым выделенным каналам сетей  технологии TDM и терминальные адаптеры (ТА) для работы по цифровым каналам сетей ISDN. Устройства DTE и DCE обобщенно называют оборудованием, размещаемым на территории абонента глобальной сети — Customer Premises Equipment, CPE.

Если предприятие не строит свою территориальную сеть, а пользуется услугами общественной, то внутренняя структура этой сети его не интересует. Для абонента общественной сети главное  — это предоставляемые сетью  услуги и четкое определение интерфейса взаимодействия с сетью, чтобы его  оконечное оборудование и программное  обеспечение корректно сопрягались  с соответствующим оборудованием  и программным обеспечением общественной сети.

Поэтому в глобальной сети обычно строго описан и стандартизован интерфейс «пользователь-сеть» (User-to-Network Interface, UNI). Это необходимо для того, чтобы пользователи могли без проблем подключаться к сети с помощью коммуникационного оборудования любого производителя, который соблюдает стандарт UNI данной технологии (например, Х.25).

Протоколы взаимодействия коммутаторов внутри глобальной сети, называемые интерфейсом «сеть-сеть» (Network-to-Network Interface, NNI), стандартизуются не всегда. Считается, что организация, создающая глобальную сеть, должна иметь свободу действий, чтобы самостоятельно решать, как должны взаимодействовать внутренние узлы сети между собой. В связи с этим внутренний интерфейс, в случае его стандартизации, носит название «сеть-сеть», а не «коммутатор-коммутатор», подчеркивая тот факт, что он должен использоваться в основном при взаимодействии двух территориальных сетей различных операторов. Тем не менее если стандарт NNI принимается, то в соответствии с ним обычно организуется взаимодействие всех коммутаторов сети, а не только пограничных.

Интерфейсы DTE-DCE

Для подключения устройств DCE к  аппаратуре, вырабатывающей данные для  глобальной сети, то есть к устройствам DTE, существует несколько стандартных  интерфейсов, которые представляют собой стандарты физического  уровня. К этим стандартам относятся  стандарты серии V CCITT, а также  стандарты EIA серии RS (Recomended Standards). Две  линии стандартов во многом дублируют  одни и те же спецификации, но с некоторыми вариациями. Данные интерфейсы позволяют  передавать данные со скоростями от 300 бит/с до нескольких мегабит в  секунду на небольшие расстояния (15-20 м), достаточные для удобного размещения, например, маршрутизатора и модема.

Интерфейс RS-232C/V.24 является наиболее популярным низкоскоростным интерфейсом. Первоначально он был разработан для передачи данных между компьютером и модемом со скоростью не выше 9600 бит/с на расстояние до 15 метров. Позднее практические реализации этого интерфейса стали работать и на более высоких скоростях — до 115 200 бит/с. Интерфейс поддерживает как асинхронный, так и синхронный режим работы. Особую популярность этот интерфейс получил, после его реализации в персональных компьютерах (его поддерживают СОМ-порты), где он работает, как правило, только в асинхронном режиме и позволяет подключить к компьютеру не только коммуникационное устройство (такое, как модем), но и многие другие периферийные устройства — мышь, графопостроитель и т. д.

Интерфейс использует 25-контактный разъем или в упрощенном варианте — 9-контактный разъем (рис. 11.3).

Рис. 11.3 Сигналы интерфейса RS-232C/V.24

Для обозначения сигнальных цепей  используется нумерация CCITT, которая  получила название «серия 100». Существуют также двухбуквенные обозначения EIA, которые на рисунке не показаны.

В интерфейсе реализован биполярный потенциальный код (+V, -V) на линиях между DTE и DCE. Обычно используется довольно высокий  уровень сигнала: 12 или 15 В, чтобы  более надежно распознавать сигнал на фоне шума.

При асинхронной передаче данных синхронизирующая информация содержится в самих кодах  данных, поэтому сигналы синхронизации TxClk и RxClk отсутствуют. При синхронной передаче данных модем (DCE) передает на компьютер (DTE) сигналы синхронизации, без которых компьютер не может  правильно интерпретировать потенциальный  код, поступающий от модема по линии RxD. В случае когда используется код  с несколькими состояниями (например, QAM), то один тактовый сигнал соответствует  нескольким битам информации.

Нуль-модемный интерфейс характерен для прямой связи компьютеров на небольшом расстоянии с помощью интерфейса RS-232C/V.24. В этом случае необходимо применить специальный нуль-модемный кабель, так как каждый компьютер будет ожидать приема данных по линии RxD, что в случае применения модема будет корректно, но в случае прямого соединения компьютеров — нет. Кроме того, нуль-модемный кабель должен имитировать процесс соединения и разрыва через модемы, в котором используется несколько линий (RI, СВ и т. д.)- Поэтому для нормальной работы двух непосредственно соединенных компьютеров нуль-модемный кабель должен выполнять следующие соединения:

• RI-1+DSR-1 - DTR-2;
• DTR-1 - RI-2+DSR-2;
• CD-1 - CTS-2+RTS-2;
• CTS-1+RTS-1 - CD-2;
• RxD-l-TxD-2;
• TxD-l-RxD-2;
• SIG-l-SIG-1;
• SHG-l-SHG-2.

Знак «+» обозначает соединение соответствующих контактов на одной  стороне кабеля.

Иногда при изготовлении нуль-модемного  кабеля ограничиваются только перекрестным соединением линий приемника RxD и  передатчика TxD, что для некоторого программного обеспечения бывает достаточно, но в общем случае может привести к некорректной работе программ, рассчитанных на реальные модемы.

Интерфейс RS-449/V.10/V.11 поддерживает более высокую скорость обмена данными и большую удаленность DCE от DTE. Этот интерфейс имеет две отдельные спецификации электрических сигналов. Спецификация RS-423/V.10 (аналогичные параметры имеет спецификация Х.26) поддерживает скорость обмена до 100 000 бит/с на расстоянии до 10 ми скорость до 10 000 бит/с на расстоянии до 100 м. Спецификация RS-422/V.ll(X.27) поддерживает скорость до 10 Мбит/с на расстоянии до 10 м и скорость до 1 Мбит/с на расстоянии до 100 м. Как и RS-232C, интерфейс RS-449 поддерживает асинхронный и синхронный режимы обмена между DTE и DCE. Для соединения используется 37-контактный разъем.

Интерфейс V.35 был разработан для подключения синхронных модемов. Он обеспечивает только синхронный режим обмена между DTE и DCE на скорости до 168 Кбит/с. Для синхронизации обмена используются специальные тактирующие линии. Максимальное расстояние между DTE и DCE не превышает 15 м, как и в интерфейсе RS-232C.

Интерфейс Х.21 разработан для синхронного обмена данными между DTE и DCE в сетях с коммутацией пакетов Х.25. Это достаточно сложный интерфейс, который поддерживает процедуры установления соединения в сетях с коммутацией пакетов и каналов. Интерфейс был рассчитан на цифровые DCE. Для поддержки синхронных модемов была разработана версия интерфейса Х.21 bis, которая имеет несколько вариантов спецификации электрических сигналов: RS-232C, V.10, V.11 и V.35.

Интерфейс «токовая петля 20 мА» используется для увеличения расстояния между DTE и DCE. Сигналом является не потенциал, а ток величиной 20 мА, протекающий в замкнутом контуре передатчика и приемника. Дуплексный обмен реализован на двух токовых петлях. Интерфейс работает только в асинхронном режиме. Расстояние между DTE и ОСЕ.может составлять несколько километров, а скорость передачи — до 20 Кбит/с.

Интерфейс HSSI (High-Speed Serial Interface) разработан для подключения к устройствам DCE, работающим на высокоскоростные каналы, такие как каналы ТЗ (45. Мбит/с), SONET ОС-1 (52 Мбит/с). Интерфейс работает в синхронном режиме и поддерживает передачу данных в диапазоне скоростей от 300 Кбит/с до 52 Мбит/с.

11.1.2 Типы глобальных  сетей

Приведенная на рис. 11.2  глобальная вычислительная сеть работает в наиболее подходящем для компьютерного трафика режиме — режиме коммутации пакетов. Оптимальность этого режима для свя^и локальных сетей доказывают не только данные о суммарном трафике, передаваемом сетью в единицу времени, но и стоимость услуг такой территориальной сети. Обычно при равенстве предоставляемой скорости доступа сеть с коммутацией пакетов оказывается в 2-3 раза дешевле, чем сеть с коммутацией каналов, то есть публичная телефонная сеть.

Поэтому при создании корпоративной  сети необходимо стремиться к построению или использованию услуг территориальной  сети со структурой, подобной структуре, приведенной на рис. 11.2, то есть сети с территориально распределенными  коммутаторами пакетов.

Однако часто такая вычислительная глобальная сеть по разным причинам оказывается  недоступной в том или ином географическом пункте. В то же время  гораздо более распространены и  доступны услуги, предоставляемые телефонными  сетями или первичными сетями, поддерживающими  услуги выделенных каналов. Поэтому  при построении корпоративной сети можно дополнить недостающие  компоненты услугами и оборудованием, арендуемыми у владельцев первичной  или телефонной сети.

В зависимости от того, какие компоненты приходится брать в аренду, принято  различать корпоративные сети, построенные  с использованием:

• выделенных каналов;
• коммутации каналов; 
• коммутации пакетов.

Последний случай соответствует наиболее благоприятному случаю, когда сеть с коммутацией  пакетов доступна во всех географических точках, которые нужно объединить в общую корпоративную сеть. Первые два случая требуют проведения дополнительных работ, чтобы на основании взятых в аренду средств построить сеть с коммутацией пакетов.

“Мониторинг и анализ локальных сетей. Классификация  средств мониторинга и анализа”

• 12.1. Функции и архитектура систем управления сетями
• 12.1.1. Функциональные группы задач управления
• 12.1.2. Многоуровневое представление задач управления
• 12.1.3. Архитектуры систем управления сетями
• Схема менеджер — агент
• Структуры распределенных систем управления
• Платформенный подход
• Выводы
• 12.2. Стандарты систем управления
• 12.2.1. Стандартизуемые элементы системы управления
• 12.2.2. Стандарты систем управления на основе протокола SNMP
• Концепции SNMP-управления
• Примитивы протокола SNMP
• Структура SNMP MIB
• Форматы и имена объектов SNMP MIB
• Формат сообщений SNMP
• Спецификация RMON MIB
• Недостатки протокола SNMP
• 12.2.3. Стандарты управления OSI
• Агенты и менеджеры
• Управление системами, управление уровнем и операции уровня
• Информационная модель управления
• Управляющие знания и деревья знаний
• Использование древовидных баз данных для хранения управляющих знаний
• Правила определения управляемых объектов
• Протокол CMIP и услуги CMIS
• Сравнение протоколов SNMP и CMIP
• Выводы
• 12.3. Мониторинг и анализ локальных сетей
• 12.3.1. Классификация средств мониторинга и анализа
• 12.3.2. Анализаторы протоколов
• 12.3.3. Сетевые анализаторы
• 12.3.4. Кабельные сканеры и тестеры
• 12.3.5. Многофункциональные портативные приборы мониторинга
• Интерфейс пользователя
• Функции проверки аппаратуры и кабелей
• Функции сбора статистики
• Функции анализа протоколов
• 12.3.6. Мониторинг локальных сетей на основе коммутаторов
• Наблюдение за трафиком
• Управление виртуальными сетями
• Выводы