Материал: Телекоммуникационные системы и сети - КНИГА

В основном компьютерная телефония в Интернете не сильно отличается от телефонии и локальной сети. Но есть и особенности. Одной из основных задач при управлении потоком речевой инфор-мации по Интернету становится обеспечение небольшой, и главное, постоянной задержки.

Рис. 13.21. Связь абонентов телефонной сети через Интернет

В сетях ПД постоянную и предсказуе-мую задержку информации должны обеспечивать коммутаторы или маршрутизаторы. Для этого при обработке очередей пакетов каж-дый коммутатор или маршрутизатор для каждого пакета должен знать приоритет и допустимое время нахождения в очереди. В се-тях с коммутацией пакетов, где используется виртуальное соеди-нение, известны параметры соединения, включая сведения о мар-шруте и числе транзитных узлов, и поэтому каждый узел имеет возможность определить динамический приоритет пакета и допус-тимое время на его обработку.

В сетях с маршрутизацией, к числу которых принадлежит Интер-нет, транзитный узел (маршрутизатор), как правило, не знает, через какое количество транзитных узлов предстоит пройти пакету, пока он не достигнет адресата. Поэтому у транзитного узла отсутствуют дан-ные, необходимые для определения допустимого времени обработки пакета. Кроме того, маршрутизация пакетов требует более продолжи-тельного времени обработки пакета на узле. Это время не является постоянным и носит случайный характер. Также имеет значение и ди-намический режим, применяемый в Интернете, когда маршрут пере-дачи последующего пакета может отличаться от маршрута, по кото-рому был передан предыдущий. Это может привести к нарушению порядка следования пакетов и необходимости их сортировки на при-емной стороне, что также оказывает влияние на увеличение задерж-ки. Если добавить общую проблему перегруженности транспортных узлов Интернета, то обеспечение небольшой и постоянной задержки еще более затруднено.

Существует два способа решения этой проблемы:

- резервирование части пропускной способности сети для передачи пакетов с речевой информацией;

- построение магистральной транспортной сети Интернет на основе технологии Frame Relay или ATM.

Согласно первому способу, для того чтобы более эффективно ис-пользовать зарезервированную полосу пропускания, на оконечном или шлюзовом оборудовании должна осуществляться предваритель-ная концентрация речевой информации. При этом IP- пакеты должны формироваться не по мере поступления речевых сигналов, а с неко-торой задержкой, достаточной для сборки информационного блока больших размеров. Передача речи в больших информационных бло-ках упрощает процедуру управления очередями на транзитных узлах, что существенно в связи с неразвитой системой приоритетов прото-кола IP. Однако реализация этого подхода приводит к появлению до-полнительной задержки. Для резервирования полосы пропускания в сети IP может использоваться метод WFQ (Weighted Fair Queuing) или протокол RSVP (Resource Reservation Protocol), разрабатываемый группой перспективных разработчиков Интернета IETF (Internet Engi-neering Task Force).

Метод WFQ позволяет для каждого вида сообщений выделить оп-ределенную часть полосы пропускания. Оператор через систему ад-министративного управления может задать количество очередей (до 10 очередей для ПД и одну очередь для системных сообщений). В случае, если одна очередь не использует полностью выделенную ей полосу пропускания, то свободный резерв полосы пропускания может задействоваться для передачи информации из следующей очереди. Этот метод позволяет гибко использовать ресурсы сети. На-пример, если для очереди с речевой информацией зарезервировано 50 % пропускной способности, а используется 30 %, то следующая очередь будет получать в свое распоряжение дополнительно 20 % до тех пор, пока эта пропускная способность снова не потребуется оче-реди с речевой информацией.

Протокол RSVP предназначен только для резервирования части пропускной способности. Используя RSVP, отправитель периодически информирует получателя о своем количестве ресурсов сообщением «RSVP Resv», передаваемым в обратном направлении. Если ресур-сов достаточно, то отправитель начинает передачу. Если ресурсов не достаточно, получатель должен снизить требования или прекратить передачу информации. Как альтернатива может использоваться ал-горитм управления потоками на основе системы приоритетов. Меха-низм управления приоритетами предусматривает введение до 16 приоритетов, а также возможность организации нескольких логиче-ских потоков в рамках одного физического соединения.

Согласно второму способу (рис. 13.22), пограничные узлы IP взаи-модействуют друг с другом через виртуальное соединение сети Frame Relay или ATM, для которых обеспечиваются параметры нагрузки и качества обслуживания такие, как скорость передачи, время задержки, время отклонения величины задержки и т.д. Использование Frame Relay или ATM позволяет отказываться от применения транзитных маршрутов IP. При этом возможно более эффективное ис-пользование полосы пропускания за счет установления соединения для каждого телефонного разговора.

Развитие технологии передачи речи по сети Интернет затрагивает интересы операторов телефонных сетей, поскольку эта технология начала применяться в качестве альтернативы традиционной между-городной и международной связи.

Сетевой узел транспортной сети (ATM, Frame Relay)

Рис. 13.22. Использование в Интернете технологий ATM и Frame Relay

Контрольные вопросы

1. Перечислите составные части персонального компьютера и объясните их назначение.

2. Объясните назначение компьютерных сетей и основные принципы их по-строения.

3. Произведите сопоставительный анализ байт-ориентированных протоко-лов канального уровня BSC и DDCMP.

4. Рассмотрите основные отличия байт-ориентированных протоколов и бит-ориентированных протоколов канального уровня на примере BSC и HDLC.

5. Рассмотрите особенности реализации протоколов для локальных вычисли-тельных сетей по сравнению с глобальными сетями.

6. Дайте определение, перечислите требования и рассмотрите примеры сетевых операционных систем.

7. Дайте классификацию локальных компьютерных сетей.

8. Рассмотрите технологию локальных сетей Ethernet со скоростью 10 Мбит/с.

9. Рассмотрите кольцевые технологии Token Ring и FDDI.

10. Произведите сопоставительный анализ высокоскоростных технологий Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ATM.

11. Рассмотрите принципы построения и протоколы глобальных вычисли-тельных сетей.

12. Произведите сопоставительный анализ протокола Х.25 и Frame Relay.

Список литературы

1. Дитер Веттиг. Novell Netware для пользователя: Пер. с нем. - К.: Торг. изд. бюро BHV, 1994.

2. Самойленко. Сети ЭВМ. - Москва: Наука, 1986.

3. Локальные вычислительные сети. Кн. 2: Аппаратные и программные средства / Под ред. С.В. Захарова. Справочник. - М.: Финансы и статистика, 1994.

4. Уинн Л. Рош. Библия по техническому обеспечению Уинна-Роша. - Минск: МХХК «Динамо», 1992.

5. Шварцман В.О. Передача данных: функциональные блоки, компоненты, их взаи-модействие, интерфейсы // Вести, связи. - 1996. - № 9,10.

6. Ю. Блэк. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы / Пер. с англ.; Под ред. В.В. Василькова. - Москва: Мир, 1990.

7. Hard» Soft 1995.- №5.

8. Бэрри Нанс. Компьютерные сети: Пер. с англ. Ш.С. Зейналов. - М.: БИНОМ, 1995.

9. Протоколы и программные средства телекоммуникации в среде Netware. Док-МП-04. Материалы конференции. - Суздаль, 1991.

10. Фролов А.В., Фролов Г.В. Локальные сети персональных компьютеров. Монтаж сети, установка программного обеспечения. - М.: Диалог-МИФИ, 1994. - (Б-ка сис-темного программиста; Т. 7).

11. Фролов А.В., Фролов Г.В. Локальные сети персональных компьютеров. Использо-вание протоколов IPX, SPX, NETBIOS - М.: Диалог-МИФИ, 1995. - (Б-ка системного программиста; Т. 8).

12. Фролов А.В., Фролов Г.В. Локальные сети персональных компьютеров. Работа с сервером Novell Netware. - М.: Диалог-МИФИ, 1993. - (Б-ка системного програм-миста; Т. 9).

13. МККТТ. Сети передачи данных. Взаимосвязь открытых систем (ВОС): требования к протоколам, аттестационные испытания. Рекомендация Х.224 - «Спецификация протокола транспортного уровня взаимосвязи открытых систем для применения МККТТ». IX Пленарная Ассамблея. - Мельбурн, 1988.

14. МККТТ. Сети передачи данных. Взаимосвязь открытых систем (ВОС): требования к протоколам, аттестационные испытания. Рекомендация Х.225 - «Спецификация протокола сеансового уровня взаимосвязи открытых систем для применения МККТТ». IX Пленарная Ассамблея. - Мельбурн, 1988.

15. МККТТ. Сети передачи данных. Взаимосвязь открытых систем (ВОС): требования к протоколам, аттестационные испытания. Рекомендация Х.226 - «Спецификация протокола уровня представления взаимосвязи открытых систем для применения МККТТ». IX Пленарная Ассамблея. - Мельбурн, 1988.

16. Осадчук. А. Сетевые архитектуры современных информационно-вычислительных сетей // Компьютер-пресс/ - 1995.

17. IEEE. Local Networks. Standarts Commitee Functional Requirements Document. - Ver-sion, 1981.

18. Щербо В.К., Киреичев В.М., Самойленко С.И. Стандарты по локальным вычисли-тельным сетям / Под ред. С.И. Самойленко: Справочник. - М.: Радио и связь, 1990.

19. Сунчелей И.Р. Кадры Ethernet//Сети. - 1995. - № 8.

20. ANSI/IEEE 802.3 Standard - 1985. Carrier Sense Multiple Access with Collision Detec-tion CSMA/CD // IEEE Press. - 1985.

21. ANSI/IEEE 802.2 Standard - Logical Link Control // IEEE Press, - 1985.

22. Лясковский Ю.К. Frame Relay - путь к цифровой суперсети связи // Сети. - 1995. -№7.

23. Джон МакМален. UNIX / Пер. с англ. В.Л. Григорьева. - М.: Компьютер ЮНИТИ, 1996.

24. ANSI/IEEE 802.5 Standard - 1985. Token-passing Ring Access Method and Physical Layer Specification // IEEE Press. - 1985.

25. ANSI/IEEE 802.4 Standard - 1985. Token-passing Bus Access Method and Physical Layer Specification // IEEE Press. - 1985.

26. Фоминов O.C. Fast Ethernet - стандарты и применение // Сети. - 1995. - № 9.

27. Стивен Стром. Где и как применять Gigabit Ethernet // Сети. - 1997. - № 1.

28. Сатовский Б., Юрин. В. Gigabit Ethernet против ATM. // Сети. - 1997. - № 1.

29. Уолрэнд Дж. Телекоммуникационные и компьютерные сети. Вводный курс. - М.: Постмаркет, 2001. - 480 с.

30. Бондаренко Д. ATM - сетевая технология будущего. Компоненты сети ATM // Ком-пьютер-пресс. - 1995. - № 8.

31. Максимов В.А., Пархомук Е.И. Коммерческие сети в России // Сети. - 1995. - № 7.

32. Сети и системы телекоммуникаций. Т. 1. Под ред. Н.В. Захарченко. - К.: Техника, 2000. - 297 с.