Классификация сетей электросвязи (стр. 9 )

Организация логических каналов в общем случае требует:

идентификации сеанса связи; инициализации сеанса связи; идентификации границ передаваемых сообщений; прерывания и восстановления сеанса в случае возникновения сбойных ситуаций; завершения сеанса связи.

3.2.4 Транспортный уровень (4-й уровень ЭМВОС) - уровень взаимо­связи открытых систем, обеспечивающий услуги по кодонезависи­мому и надежному обмену сообщениями между логическими объек тами сеансового уровня при эффективном использовании ресурсов нижерасположенных уровней.

На транспортный уровень возлагается задача подготовки сооб­щений к виду, пригодному для передачи по сети связи, т. е. транс­портный уровень освобождает верхние уровни от учета особеннос­тей сетей связи. При передаче дискретных сообщений (например в сети передачи данных или сети ISDN) методом коммутации паке­тов в соответствии со стандартом Х.25 на передающей стороне про­изводится деление длинных сообщений, поступающих от верхнего (сеансового) уровня, на пакеты. Каждый пакет снабжается заголов­ком (3), концевиком (К) и передается через нижестоящие уровни в сеть связи (процесс деления сообщения на части формализован­ной длины называется сегментацией) (рис. 3.6). Деление необходимо потому, что в сетях с пакетной коммутацией передача сообщений осу­ществляется пакетами ограниченной длины, как правило, 128 байт, и, возможно, что для передачи сообщения потребуется несколько пакетов.

Рис. 3.6. Сегментация сообщения: 3 - заголовок, Д - данные, К - концевик

Пакет - это блок данных, передаваемый между абонентскими ус­тройствами на сетевом уровне.

На приемной стороне открытой системы с помощью транспорт­ного уровня модели описываются процессы сбора сообщения из принятого набора пакетов, полученных через канальный и сетевой уровни. Кроме того, транспортный уровень должен исключить поте­рю пакетов или их смещение. Таким образом, на транспортный уро­вень кроме подготовки сообщений для передачи в сетевой уровень возлагаются функция повышения достоверности, а также ряд дру­гих вспомогательных процедур:

-        предоставление приоритетов при передаче блоков сообщений (нормальные, срочные);

передача подтверждений о переданных блоках сообщений; ликвидация блоков при тупиковых ситуациях в сети;

- контроль качества обслуживания по различным параметрам (среднему времени прохождения сообщения от отправителя до ад­ресата, производительности сети, вероятности ошибок и ряду дру­гих параметров).

Транспортный уровень является границей, ниже которой пакет данных становится неделимой единицей информации, управляемой сетью. Выше транспортного уровня в качестве единицы информа­ции рассматривается только сообщение. Необходимо подчеркнуть, что протоколы транспортного уровня относятся к классу межконце­вых протоколов. Термин «межконцевой» подчеркивает тот факт, что транспортные протоколы обеспечивают обмен информацией между абонентами сети, тогда как протоколы нижних уровней отвечают только за доставку сообщений на отдельных участках сети.

Примером протокола транспортного уровня для конкретного при­менения является протокол, описанный в рекомендации T.70, опре­деляющий транспортные процедуры передачи сообщений в новой информационной службе Телетекст.

К нижним уровням ЭМВОС относятся сетевой, канальный и физи­ческий. Они регламентированы МСЭ-Т в рекомендациях Х.25 и Х.75. 25 определяет взаимодействие между абонентскими устройствами сетей передачи данных с коммутацией пакетов. 75 определяет процедуры взаимодействия между различными сетями с пакетной коммутацией. Часто данный протокол называют шлюзом. Пример взаимодействия сетей с пакетной коммутацией Роспак, Инфотел и Атлас показан на рис. 3.7.

Рис 3.7.  Гибридная сеть с коммутацией пакетов

3.2.5 Сетевой уровень - уровень, обес­печивающий образование каналов, соединяющих абонентские устрой­ства через телекоммуникационную сеть.

Сетевой уровень предназначен для выбора маршрута передачи сообщения по сети, коммутации в узлах сети, создания условий, исключающих перегрузку сети, которая может явиться следствием реализации недостаточно эффективной проце­дуры маршрутизации, передачи номера вызываемого абонента, ус­тановления и разъединения коммутируемого соединения. Другими словами, сетевой уровень «прокладывает» путь между системой-от­правителем информации и системой-адресатом через всю телекоммуникационную сеть, т. е. обеспечивает маршрутизацию сообщения. Маршрутизацией называют процесс определения в телекоммуника­ционной сети пути, по которому вызов либо сообщение может дос­тигнуть адресата.

Маршрутизация является распределенным процессом и выпол­няется всеми узлами коммутации сети связи. Для этого каждый узел определяет виртуальный канал, или канал передачи, по которому необходимо направить вызов или сообщение от абонента к коррес­понденту, тем самым создавая путь на сети связи.

Например, при необходимости доставки сообщений от пользователя А к пользова­телю Б (рис. 3.8) возможна их передача по каналам 1, 2,.. ɛ,...h1, где h - общее число каналов передачи, смежных с Us и соединяющих его с h другими узлами сети. Выбор конкретного исходящего от узла Us канала осуществляется в соответствии с критерием наилуч­шего значения показателя эффективности Qе (е = 1, 2,..h).

Рис. 3.8. Возможные маршруты передачи сообщений (пакетов) от пользователя А

к пользователю Б

В качестве Qе могут выбираться такие показатели, как время дос­тавки сообщения, вероятность своевременной доставки сообщения и т. д. При известных значениях Qе могут быть использованы детерминированная или вероятностная процедуры выбора исходящих каналов.

При детерминированной процедуре используются маршрутные таблицы, в которых указываются адреса и соответствующие им но­мера исходящих каналов, выбранных по значениям показателей Qе (табл. 3.1)

При применении вероятностной процедуры выбора маршрутов в маршрутной таблице (табл. 3.2) задается распределение вероятно­стей и сообщение при передаче из узла Us  в узел Uf может быть вы­дано в любой из исходящих каналов с вероятностью Ре(f), причем

Детерминированная процедура является частным случаем веро­ятностной, когда одна из вероятностей равна 1, а все остальные - нулю. Выбор вероятности Ре(f) производят по значениям показате­лей эффективности Qе, причем большие вероятности приписывают­ся лучшим маршрутам. Применение вероятностной процедуры дает более равномерное распределение сообщений по элементам сети.

Совокупность маршрутных таблиц узлов связи реализует опреде­ленный план распределения сообщений в сети связи, обеспечиваю­щий оптимизацию ее пропускной способности.

При коммутации каналов прокладка маршрута через телекомму­никационную сеть осуществляется только в момент начала сеанса взаимодействия абонентских систем. Для этой цели пользователь-инициатор установления связи - передает через сеть вызов. Он про­ходит через узлы коммутации, каждый из которых влияет на процесс маршрутизации. В результате создается последовательность кана­лов, соединяющих двух взаимодействующих на время передачи со­общений пользователей. При этом передача сообщений осуществ ляется таким образом, что отправитель и получатель «не видят» узлы коммутации, через которые проходят сообщения.

В сети связи с коммутацией пакетов сообщение, состоящее из нескольких пакетов, как правило, идет по нескольким путям. Для этого сетевой уровень добавляет в пакеты соответствующую служебную информацию, необходимую для про­движения пакетов по узлам коммутации и линиям связи сети связи (например общее число пакетов в сообщении и порядковый номер каждого из них). Адрес сетевого уровня в чем-то похож на почтовый адрес, который определяет место нахождения корреспондента, ука­зывая страну, область, почтовый индекс, город, улицу, дом, квартиру и имя адресата. Иерархические адреса дела­ют сортировку и повторный вызов более легкими путем исключения крупных блоков логически идентичных адресов в процессе операции сравнения. Например, можно исключить все адресные данные дру­гих государств, если в адресе указано государство Беларусь.

При передаче пакетов сообщения по сети связи возникает про­блема: такие характеристики, как длина поля адреса, размер пакета и даже промежуток времени, в течение которого пакету разрешает­ся перемещаться по сети и по истечении которого пакет считается потерянным и выдается запрос на пакет-дубликат, в каждой сети раз­личны. По этой причине управляющая информация, включаемая в пакеты на сетевом уровне, должна быть достаточной для предотв­ращения возможных недоразумений и обеспечения успешной дос­тавки и сборки пакетов.

Очевидно, что транспортный и сетевой уровни в значительной степени дублируют друг друга, особенно в плане функций управле­ния потоком сообщений (пакетов) и контроля ошибок. Главная при­чина такого дублирования заключается в том, что существует два варианта связи с коммутацией пакетов (сообщений) - с установле­нием соединения и без установления соединения. Эти варианты ба­зируются на разных предположениях надежности сети.

Связь с установлением соединения (как и при коммутации кана­лов) предусматривает первоначальное установление сквозного со­единения (канала связи) от потребителя до потребителя, после чего происходит обмен информацией между абонентами. В этом случае абоненты не обязаны завершать обмен информацией своим именем, именем вызываемого корреспондента и его адресом, поскольку предполагается, что связь надежна и противоположная сторона по­лучает сообщение без искажений. Адрес пункта назначения в такой сети необходим лишь при установлении соединения, в самих сооб­щениях он не нужен. В такой сети сетевой уровень выполняет функ­цию по контролю ошибок и управлению потоком сообщений. Кроме того, в сети связи с коммутацией пакетов в его функции входит сборка пакетов.