Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Составление протоколов
В сетях с коммутацией пакетов различаются следующие три типа протоколов:
• протоколы связи между сетью общего пользования и терминалами пользователей;
• протоколы связи между устройствами коммутации внутри сети (общего пользования);
• протоколы между сетями с коммутацией пакетов (общего пользования).
Протоколы первого типа подразделяются на протоколы пакетных терминалов (т. е. терминалов, которые сами могут производить сборку-разборку пакетов) и протоколы простых (непакетных) терминалов (т.е. терминалов, которые сами не обеспечивают формирование пакетов, предоставляя эту операцию сети) (рис. 2.15).
Рис. 2.15. Взаимосвязь протоколов пакетных терминалов и протоколов сети
с коммутацией пакетов.
Протоколы пакетных терминалов.
Структура формата пакета показана на рис. 2.16.
Рис. 2.16. Формат пакета.
а — пакет обязательно включает поле адреса места назначения и информационное ноле;
б—подсоединение ноля идентификатора типа пакета для включения управляющей (например, для извещения об окончании рассылки) и прочей информации;
в — присоединение поля идентификатора для мультиплексной передачи;
г— добавление поля контрольной синхронизации для обнаружения ошибок и их устранения.
Пакет содержит поле второго уровня для устранения ошибок в тракте передачи, поле третьего уровня для обработки, связанной с коммутацией пакетов, и информационное поле для пересылки данных между пользователями.
В соответствии с рекомендациями Х.25 CCITT рассмотрим протоколы пакетных терминалов и наиболее универсальные процедуры передачи данных по виртуальному каналу, использующие поле третьего уровня.
В системах передачи по виртуальному каналу имеются два вида обслуживания: установление виртуального вызова VC и организация постоянной виртуальной цепи PVC.
Дадим классификацию пакетов, используемых при установлении виртуального вызова.
Все пакеты можно разделить на пять групп.
Из них только пакет установления и освобождения вызова является специфичным для VC, остальные используются и для VC, и для PVC.
Пакет сброса—это пакет начальной установки параметров, управляющих виртуальным каналом.
В основном пакет сброса используется при обслуживании PVC, при котором вызов не формируется.
Так как пакет прерываний не влияет на управление потоком, терминал может послать этот пакет в любое время после вызова.
Поэтому в том случае, когда с терминала, в частности, поступило требование задержать передачу, пакет прерываний может использоваться для наведения справок о причине
Протоколы коммутации пакетов (условия передачи) обычно включают протоколы трех типов.
(X...)—номер спецификаций стандарта CCITT SG VIII;
PS — функция коммутации пакета:
PAD — функция пакетирования:
РТ — пакетный терминал;
NPT — простой терминал
В соответствии с иерархической структурой модели ISO протоколы коммутации пакетов включают протоколы уровня 1. обеспечивающие электрический и физический тип связи между терминалом и аппаратурой передачи данных, и протоколы уровня 2., обеспечивающие обработку, связанную с коммутацией пакетов.
Пакет рестарта используется после отладки системы при необходимости одновременном установки всех логических каналов в исходное состояние.
На рис. 2.17 показан пример последовательности передачи пакетов при стандартной установке виртуального вызова между пакетными терминалами.
Рис. 2.17. Последовательность передачи пакетов
Так как в системах с коммутацией пакетов в отличие от систем с коммутацией каналов физически каналы между терминалами не устанавливаются, то данные в основном можно передавать в момент организации вызова.
Такую передачу называют быстрой выборкой.
На рис. 2.18 показан пример последовательности такой передачи.
Рис. 2.18. Быстрая выборка данных.
а—обычный виртуальный вызов;
б—быстрая выборка.
Цель быстрой выборки состоит в эффективной обработке вызовов коротких телеграмм (рис. 2.18).
При установке виртуального вызова, как показано на рисунке, для передачи двух пакетов требуется передача шести пакетов, тогда как при использовании быстрой выборки такую передачу можно реализовать тремя пакетами. Возможности обработки с коммутацией пакетов существенно зависят от числа пересылаемых пакетов, поэтому сокращение этого числа (по отношению к объему данных) может повысить эксплуатационные характеристики всей сети в целом, и эффект быстрой выборки окажется значительным.
Кроме того, пересылка информации для установки (в частности, в момент вызова) устройств пользователя в исходное состояние позволяет дополнительно повысить эффективность передачи (например, в системе VC + FS, рис. 2.14).
Рассмотрим особенности управления передачей данных с использованием окна.
Окном называют максимальное число пакетов, которые передающая сторона может посылать приемной без подтверждения приема.
При таком управлении передачей каждому пакету присваивается порядковый номер, и передающая сторона может пересылать пакеты с номерами в пределах выбранного окна.
Номер пакета обычно записывается по модулю 8 или по модулю 128.
На рис. 2.19 представлена схема управления потоком пакетов с использованием окна.
Рис. 2.19. Управление окном (для счетчиков по модулю 16).
Параметрами окна являются: порядковый номер WL начала передачи, ширина окна (это размер окна W, т. е. максимальное число пакетов, которые можно передавать за один цикл) и порядковый номер PS пакета окончания передачи.
Порядковый номер WL корректируется порядковым номером PR приема, с которым посылается пакет с извещением о подтверждении приема (пакеты К ПРИЕМУ ГОТОВ, либо К ПРИЕМУ НЕ ГОТОВ, указанные в таблице 2.5). Следовательно, число Х оставшихся пакетов, которые пересылаются передающей стороной, определяется следующим соотношением: Х = PR + W — PS.
Конкретный пример управления потоком с использованием окна показан на рис. 2.20.
Рис. 2.20.
Такая выборка позволяет сократить затраты на передачу пакетов за счет уменьшения числа пересылаемых пакетов и может повысить эффективность передачи за счет пересылки управляющей информации между терминалами пользователей в момент установления вызова, скользящего окна, ширина последнего устанавливается в самом начале передачи и остается неизменной в процессе всей передачи.
Следовательно, к началу передачи необходимо иметь предварительные сведения о предполагаемых потоках данных
Так как W = 7, PR= 2, PS = 6, то число оставшихся пакетов, пересылаемых передающей стороной, оказывается равным Х= 3, и определить оптимальную для таких потоков ширину окна.
Ниже приводится пример расчета ширины окна.
Для реализации непрерывной передачи ширина окна должна превышать величину Wmin, задаваемую (рис. 2.21) соотношением вида
где Тп—время задержки передачи в сети;
Р—средняя длина пакета;
Ss, бит/с—быстродействие абонентского канала на передающей стороне;
Sr, бит/с—быстродействие абонентского канала на приемной стороне;
Тг, с—время подтверждения приемным терминалом.
Рис. 2.21. Определение минимального размера окна.
С одной стороны, приемная сторона должна иметь буфер, емкость которого соответствует ширине окна.
С самого начала передачи ширина приемного окна устанавливается того же размера, что и передающего, причем ширина последнего считается основной. Следовательно, если ширина окна превышает необходимую величину, то емкость буфера на приемной стороне возрастает.
С другой стороны, передающая сторона должна иметь буфер для хранения тех пакетов, передача которых завершена, а подтверждение об их приеме не получено.
В этом случае при чрезмерно большой ширине окна приемная сторона может замедлить с ответом.
В результате может возрасти длительность резервирования буфера на передающей стороне за один цикл, что потребует увеличения его емкости.
При непрерывной посылке пакетов необходимо учитывать задержку сигнала на время его прохождения в прямом и обратном направлениях (время от момента посылки информационного пакета в сеть до получения ответа о приеме). данных, но одновременно возрастает емкость буфера.
Следовательно, для обеспечения требуемой производительности сети необходимо найти приемлемое соотношение между эффективностью передачи и затратами на буфер.
На рис. 2.22 приведены форматы пакетов в соответствии с рекомендациями Х.25.
Рис. 2.22. Форматы пакетов.
а — формат пакета с запросом о доставке посланного вызова либо пакета с подтверждением о приеме;
б — формат информационного пакета (счетчиков по модулю 8).
P(R) — порядковый номер приема;
М — бит продолжения данных;
О—пакет содержит данные;
P(S) — порядковый номер передачи.
Первый и второй байты, а также первый бит третьего байта являются общими для формата всех пакетов одного типа.
Идентификатор общего формата указывает тип пакета.
Номер группы логического канала и номер логического канала используются для идентификации источника и получателя пакета.
Третий байт указывает тип пакета.
Для пакетов с данными, а также для пакетов К ПРИЕМУ ГОТОВ и К ПРИЕМУ НЕ ГОТОВ указываются идентификатор типа пакета и порядковый номер приема.
В пакетах установки вызова имеется поле средств, где указываются некоторые необязательные свойства, которыми по модулю 128.
В пакетах с данными рекомендуются следующие размеры информационных полей: 32, 64, 128, 256, 1024, 2048 и 4096 байт.
Выше были рассмотрены протоколы пакетных терминалов, которые в соответствии с рекомендацией Х.25 CCITT представляют собой допустимое подмножество протоколов физического звена связи HDLC, предназначенного для передачи данных и коммутации пакетов.
Кроме процедур, содержащихся в рассмотренных протоколах, имеются процедуры доступа к каналам связи с целью устранения ошибок в тракте передачи (идентичные процедурам управления каналов передачи данных HDLC, рекомендованным Международной организацией по стандартизации ISO), а также процедуры установления связи между DCE и DTE.
Протоколы связи между устройствами коммутации внутри сети. Устройство коммутации пакетов принимает пакеты с передающего терминала и пересылает их на аналогичное устройство, непосредственно соединенное с приемным терминалом.
Сеть с коммутацией пакетов включает передающее и приемное устройства коммутации, связанные с передающим или приемным терминалом соответственно, а также одно или несколько промежуточных устройств коммутации, осуществляющих транзитную передачу пакетов между передающим и приемным устройствами.
Поэтому для передачи пакетов между устройствами используются как протоколы передачи, так и протоколы обмена информацией между передающей и приемной станциями.
При транзитной передаче пакета по существу достаточно знать лишь адрес терминала, которому предназначен пакет.
При организации связи между передающим и приемным устройствами коммутации должна быть известна информация для начисления и получения оплаты за услуги, предоставляемые сетью, а также дополнительная служебная информация, запрашиваемая терминалом.
Часть необходимой служебной информации содержится в пакетах:
• для управления перегрузками, существенно затрудняющими передачу пакетов;
• для организации технического обслуживания сети;
• -для проверки начальной загрузки IPL при удаленном вводе программ в устройства коммутации и в ряде других.
Протоколы связи между сетями с коммутацией пакетов.
Основные функции этих протоколов совпадают с функциями вышеупомянутых протоколов связи между устройствами коммутации.
Так как каждая сеть имеет своего администратора, протоколы связи между сетями должны четко организовать взаимодействие администраторов с учетом ответственности каждого из них.
В качестве таких протоколов Комитет CCITT предлагает стандартную подсистему обмена информацией между сетями общего пользования с коммутацией пакетов (рекомендации Х.25).