Классификация сетей электросвязи (стр. 11 )

Таким образом, физический уровень обеспечивает передачу сиг­налов без группировки передаваемой последовательности в более крупные информационные единицы, а также без анализа смыслово­го содержания как информационной, так и служебной составляющих сообщения. Реализация интерфейса физического и канального уров­ней осуществляется посредством модемов в соответствии с реко­мендациями МСЭ-Т.

3.3. Взаимодействие элементов открытых систем

Прежде чем приступить к рассмотрению вопросов взаимодей­ствия элементов открытых систем необходимо дать определения понятиям «взаимосвязь» и «взаимодействие».

Часто в переводах встречается расшифровка аббревиатуры ЭМВОС как эталонной модели взаимодействия открытых систем. Это не удивительно, так как операторы сетей и производители средств связи зачастую не зависят друг от друга, и, следовательно, не имеют системы управления, которая могла бы целенаправленно воздей­ствовать на них одновременно. Выходом из такой ситуации явилась концепция, основанная на взаимодействии, т. е. согласованном фун­кционировании элементов с единой целью - предлагать услуги и средства связи. Такое взаимодействие осуществляется на основе документов, несущих рекомендательный и открытый для дополне­ний характер, которые дают возможность производителям и опе­раторам ориентироваться на эталоны и безболезненно внедрять новые системы и услуги связи. Понятие «взаимодействие» сточки зре­ния теории систем полностью отвечает замыслу создания ЭМВОС.

Учитывая, что ЭМВОС описывает не только системы, сети и служ­бы электросвязи и является не единственной концепцией в мире, а также исходя из системных позиций, под взаимодействием эле­ментов открытых систем будем понимать их согласованное функци­онирование с целью выполнения общих задач по обеспечению услу­гами электросвязи абонентов этих систем.

Взаимодействие элементов открытых систем может быть орга­низационно-техническим, экономическим, правовым. Под организационно-техническим взаимодействием понима­ется взаимодействие технических средств и обслуживающего пер­сонала элементов открытых систем.

Взаимодействие между элементами открытых систем должно обеспечить:

1. Повышение эффективности функционирования открытых систем.

2. Комплексное использование ресурсов открытых систем.

3. Возможность связи между абонентами открытых систем и др.

Опираясь на функции уровней ЭМВОС, мож­но утверждать, что протоколы трех нижних уровней позволяют уста­новить соединение по сети связи, передать как речевые, так и нере­чевые сообщения и разъединить соединение, т. е. осуществить фун­кции передачи. Протоколы верхних уровней дают возможность орга­низовать различные телеслужбы при использовании одной и той же сети связи, т. е. осуществить функции связи между абонентскими устройствами. Верхние уровни в основном используются для пере­дачи неречевых сообщений при подключении абонентских устройств в виде ЭВМ, факсимильных аппаратов и т. д. Таким образом, при вза­имодействии элементов ЭМВОС выделяют два типа функций взаи­модействия (ФВ):

1. ФВ, относящиеся к функциям передачи, которые принадлежат нижним трем уровням (рис. 3.11);

2. ФВ, относящиеся к функциям связи, которые реализуются (описываются) всеми уровнями (рис. 3.12).

  Рис. 3.11. Функции взаимодействия,  Рис. 3.12. Функции взаимодействия,

  относящиеся к возможности передачи  относящиеся к возможности связи

Требования к функции взаимодействия определяются путем срав­нения процессов взаимодействия сетей (например для вторичной сети - установление соединения и отбой, кодирование сигналов, маршрутизация, контроль качества обслуживания и др.) и телеслужб (например установление и разъединение соединения абонентских устройств, кодирование информации пользователя, организация сеансов связи и передача отдельного сообщения, обеспечение бе­зопасности информации и др.).

Совпадающие функции взаимодействия не требуют преобразо­ваний на ФВ (например в сетях связи, где коммутируются только ана­логовые телефонные каналы). Несовпадающие функции требуют соответствующего преобразования на ФВ (например, в одной сети коммутируются аналоговые телефонные каналы, а в другой - диск­ретные каналы).

При передаче неречевых сообщений от одного абонента к друго­му по элементам открытых систем дополнительно должны предус­матриваться функции преобразования: упаковки и сегментации. Так для сетей, в которых передаются данные (сети передачи данных, ISDN), упаковка предусматривает передачу информации в блоках, состоящих из трех полей (заголовка, поля данных и концевика) (рис.3.13).

Рис. 3.13. Схема упаковки информации

Структура служебной информации в общем слу­чае может быть произволь­ной. Однако на практике применение нашли два типа структур, выбор кото­рых определяется спосо­бом идентификации (опоз­навания) границ передава­емых сообщений.

При использовании асинхронного способа пе­редачи служебная часть информации представляется совокупностью двух блоков - заголовка (3) и концевика (К), размещенных соответ­ственно в начале и конце сообщения, которые сформированы смеж­ным старшим уровнем. Служебные блоки снабжаются специальны­ми признаками, позволяющими выделить их среди других блоков.

При синхронной передаче идентификация границ более проста, так как служебная информация представлена одним блоком, напри­мер, только заголовком. Для опознания конца сообщения на прием­ной стороне в заголовке указывается длина сообщения. Схема упаковки сообщения остается той же, что и при асинхронной передаче, за исключением того, что по мере продвижения сообщения от верх­них уровней к нижним осуществляется накопление лишь заголовков.

Представительский уровень добавляет к полученной части сооб­щения заголовок процесса, который включает адреса получателя и отправителя, тип сообщения, номер блока в исходном сообщении.

В таком виде сообщения передаются сеансовому уровню, добав­ляющему к ним концевик процесса. Основной информацией, содер­жащейся в концевике, являются проверочные символы, позволяю­щие выявлять ошибки на приемном конце.

Полученная совокупность сообщения пользователя, заголовка и концевика процесса получила наименование блока данных.

На приемном конце выполняются процедуры, сводящиеся к объе­динению блоков данных в единое сообщение и предоставление его пользователю-адресату.

Рассмотренный состав служебной информации блока данных до­статочен только тогда, когда обмен между пользователями идет внут­ри одной системы и не задействована телекоммуникационная сеть. Взаимодействие различных открытых систем, основывающихся на телекоммуникационной сети, требует участия всех уровней ЭМВОС. В этом случае блоки данных, поступающие на транспортный уровень, подвергаются дальнейшему преобразованию, к каждому блоку дан­ных здесь добавляется дополнительная служебная информация в виде заголовка передачи, где указываются тип сообщения, адреса взаимодействующих сеансовых объектов, идентификатор фрагмен­та. В результате получается фрагмент данных.

На сетевом уровне для выполнения процедуры маршрутизации к фрагменту данных добавляется заголовок пакета, что и приводит к образованию пакета данных.

Пакет данных после передачи его на канальный уровень обрамля­ется заголовком и концевиком канала. Этим завершается формиро­вание основной единицы данных, подлежащей передаче по физичес­кому каналу (каналу передачи) - информационного кадра (рис. 3.14).

Рис.3.14. Схема формирования информа­ционного кадра

Служебная информация физического канала формируется в виде флага, представляющего собой байт данных определенной конфи­гурации. Флаги поочередно передаются с информационными кад­рами, идентифицируя тем самым их границы (рис. 3.9).

Таким образом, процедура получения кадра сводится к упаковке данных на каждом уровне в свой конверт, подписанию на нем адреса и передачу его нижестоящему уровню.

Сообщения, формируе­мые прикладным процессом (потребителем), могут иметь произвольный объем. Однако передать такое сообщение по сети связи сложно (особенно по виртуальным каналам, так как они создаются на время передачи сообщения и суще­ствовать продолжительное время не могут), поэтому на представительском уровне сообщения подвергаются сегментации, т. е. делению произвольного сообщения на пакеты фиксированной дли­ны. Далее сообщение, пред­ставленное на рис. 3.9, через физические каналы, узлы коммутации (сеть связи) по­ступает от абонента-отправи­теля абоненту-адресату.

Необходимо отметить, что на начальных этапах перехо­да от аналоговых сетей к циф­ровым, а в последующем - к единой сети ISDN передача речевых и неречевых сообщений осуществлялась на базе существующих циф­ровых телефонных сетей и сетей передачи данных (ПД) с коммута­цией пакетов. Взаимодействие реализовывалось по протоколу X.25 (в самой сети связи участвуют только три нижних уровня ЭМВОС), что требовало введения при необходимости в состав узлов телефон­ной связи соответствующих шлюзов.

Шлюз - устройство, посредством которого соединяются сети раз­ных архитектур.

Для подключения к сети цифровых абонентов используется базо­вый доступ (2В + D), а для межузлового взаимодействия - первич­ный доступ (З0В + D).

С точки зрения ВОС способ реализации функций уровня - аппа­ратный или программный не имеет значения, лишь бы эти функции выполнялись. Очевидно, что физический уровень реализуется аппаратно. В целях повышения эффективности канальный и отчасти се­тевой уровень можно реализовать аппаратно. Более высокие уров­ни реализуются, как правило, программно как процессы, протекаю­щие в рамках операционной среды (например в сетях ПД или ISDN, информационных системах).