Учебно-методическии комплекс дисциплины «Компьютерные сети» для специальности 6М011100 — «Информатика» (стр. 69 )

Рис. 14.2 Обратное мультиплексирование объединяет потоки данных, передаваемых по отдельным линиям

Windows 98, NT и 2000, например, все включают возможность, называемую multilink, которая позволяет пользователю объединить пропускную способность нескольких модемов для формирования одного высокоскоростного соединения. Однако, в случае применения всех упомянутых средств обратного мультиплексирования для обеспечения соединения с разделением сигнала для передачи через разные линии связи необходимо, чтобы на другом конце соединения было установлено соответствующее оборудование, реализующее обратную процедуру, разделяющую сигнал. Это означает, что для реализации указанной возможности в случае связи с Интернетом, например, необходимо найти ISP, поддерживающего соответствующий процесс на стороне сервера.

Некоторые маршрутизаторы со способностью обратного мультиплексирования также способны автоматически устанавливать дополнительные коммутируемые соединения, когда трафик, передаваемый через линию, достигает определенного порога. Эта возможность получила различные названия, такие как channel aggregation (композиция каналов), bonding (связывание) и rubber bandwidth ("резиновая"полоса пропускания).

4. Выделенные линии

Выделенная линия (leased line) представляет собой отдельное, постоянное соединение между двумя пунктами, которое осуществляется посредством телефонной разводки. Линия называется выделенной, поскольку соединение активно 24 часа в сутки и не соревнуется за полосу пропускания с другими процессами. Линия является постоянной из-за того, что для установления соединения не используются телефонные номера и дозвон, а также невозможно соединиться с другими местами без модификации оборудования.

Для установки выделенной линии необходимо связаться с поставщиком телефонных услуг, местных или междугородных, и заключить договор, в котором обговаривается пропускная способность этой линии связи и ее стоимость. Цена обычно включает стоимость работ по установке, стоимость оборудования и месячную абонентскую плату. Стоимость линии почти всегда зависит от ее пропускной способности и расстояния между соединяемыми пунктами.

Преимуществом выделенной линии является то, что она все время обеспечивает оговоренную пропускную способность и является более защищенной, чем любая из телефонных линий, поскольку находится в индивидуальном пользовании. Когда предоставляются услуги, такие как выделенная линия между двумя соединяемыми территориально разделенными пунктами, то в действительности не обязательно создается новое физическое соединение, такое как отдельный провод, проложенный по длине всей дистанции. Выделенная линия устанавливается между каждой из двух соединяемых сторон и ближайшей точкой присутствия поставщика услуг, а дальше для соединения используется стандартное коммутирующее оборудование поставщика. При этом поставщик услуг гарантирует, что его оборудование может обеспечивать оговоренную пропускную способность и качество сервиса.

Аппаратные средства выделенных линий

Выделенные линии могут быть аналоговыми или цифровыми, но более часто встречаются цифровые линии. Аналоговая выделенная линия — это обычная телефонная линия, которая просто постоянно открыта. На обоих концах линии необходимо наличие модемов, осуществляющих преобразование цифрового сигнала в аналоговую форму для передачи по линии и обратно в цифровую форму при приеме. В некоторых случаях линия может быть более качественной, чем стандартная телефонная линия для передачи речи. Такой тип выделенной линии встречается сравнительно редко, так как в случае, если данные по каналу не передаются непрерывно, часто оказывается дешевле использовать коммутируемое соединение с какой-либо формой технологии предоставления канала связи по запросу, таким образом, не надо платить за соединение во время его простоя.

Цифровые выделенные линии более распространены, поскольку для сетевых соединений не требуется цифро-аналогового преобразования, и качество сигнала в цифровой линии обычно превосходит характеристики аналоговых линий, вне зависимости от того, выделенные они, или коммутируемые. Доступны цифровые линии с разной пропускной способностью, наиболее широко применяемыми из них являются линии Т1. Работающая со скоростью 1,544 Мбит/с, Т1 представляет собой цифровую линию связи, которая может использоваться как отдельный канал передачи данных или разбиваться на 24 канала по 64 Кбит/с каждый. Каждый такой канал может независимо передавать речь или данные. Многие поставщики услуг позволяют арендовать один и более таких каналов. Такая услуга называется сервисом усеченных каналов Т1 (fractional Т1) и позволяет получить необходимую пропускную способность. Эта служба также дает возможность увеличить пропускную способность соединения, добавляя по мере необходимости дополнительные 64 Кбит/с каналы. Следующий шаг в увеличении пропускной способности — это соединение стандарта ТЗ, в основном используемое ISP и поставщиками других услуг. Оно работает со скоростью 44,736 Мбит/с и эквивалентно 28 линиям Т1. (Если кого-нибудь это интересует, то Т4 работает со скоростью 274,176 Мбит/с.)

Линия Т1 требует двух витых пар проводников, и первоначально она была кондиционированной (conditioned), т. е. требовала установки повторителей на расстоянии 3000 футов (914,4 м) от каждой из конечных точек и через каждые 6000 футов (1828,8 м) между ними. Однако сегодня схема кодирования сигналов, названная HDSL (High-rate Digital Subscriber Line, высокоскоростная цифровая абонентская линия), делает возможным передавать цифровые сигналы по линиям данного типа на более длинные дистанции без использования ретранслирующего оборудования.

Устройства, требуемые на каждом из концов цифровой выделенной линии, называются CSU/DSU (Channel Service Unit/Data Service Unit, модуль обслуживания канала/модуль обслуживания данных) и фактически являются двумя различными устройствами, объединенными в один модуль. CSU обеспечивает абонентское окончание цифровой линии и удерживает соединение активным, даже когда присоединенный мост, маршрутизатор, офисная АТС (РВХ, private branch exchange) или другое устройство в действительности не использует его. CSU также осуществляет функции тестирования и диагностики линии. DSU — это устройство, преобразующее сигналы, получаемые от мостов, маршрутизаторов или РВХ в биполярные цифровые сигналы, передаваемые по линии. Внешне блоки CSU/DSU, как правило, похожи на модем, поэтому иногда их некорректно называют цифровыми модемами. (Практически, многие устройства для соединения сети или компьютера с телефонной сетью или Интернетом, включая оборудование ISDN и кабельных сетей, часто некорректно называются модемами.) Взятый отдельно, модуль CSU/DSU стоит где-то в районе 1000 $, но на другом конце соединения требуется идентичное устройство.

CSU/DSU с одной стороны присоединяется к выделенной линии при помощи RJ-коннектора, а с другой, обеспечивающей интерфейс к локальной сети (рис. 14.3), посредством разъема V.35 или RS-232. Этот интерфейс может быть мостом или маршрутизатором в случае передачи данных и РВХ — в случае передачи речи. Линия может быть организована либо в виде единого канала данных, либо разбита на несколько отдельных каналов мультиплексором, расположенным между CSU/DSU и интерфейсом.

Рис. 14.3. CSU/DSU обеспечивает интерфейс между ЛВС и выделенной линией

Цифровые выделенные линии для создания отдельных каналов применяют мультиплексирование с разделением времени (TDM, time division multiplexing), при котором весь поток данных разделяется на временные сегменты, последовательно назначаемые каждому каналу (рис. 14.4). Каждый отрезок времени выделяется определенному каналу, вне зависимости от того, используется он или нет. Таким образом, если одна линия для передачи речи на скорости 64 Кбит/с, являющаяся частью Т1, простаивает, то ее пропускная способность тратится впустую, невзирая на степень загруженности остальных каналов.

Рис. 14.4. Мультиплексирование с разделением времени разбивает поток данных на дискретные сегменты определенной длительности

Области применения выделенных линий

Т1 и другие выделенные линии служат для нескольких различных целей. Бизнес-клиенты с офисами, расположенными в разных местах, могут использовать выделенные линии для организации частных сетей для передачи данных и речи. В случае такой сети пользователи по своему желанию могут иметь доступ к сетевым ресурсам, находящимся в любом месте, и телефонные звонки могут передаваться пользователям других офисов. Сложность построения подобной сети заключается в необходимости ячеистой топологии выделенных линий, т. е. каждый офис в целях обеспечения надежности должен быть соединен со всеми другими офисами отдельными выделенными линиями. Например, организации с четырьмя площадками потребуется 6 выделенных линий, как показано на рис. 7.5, а в случае восьми площадок — уже 28 выделенных линий! Можно соединить площадки последовательно, используя семь линий, но в случае неисправности маршрутизатора или одной из линий сеть будет разделена надвое.

Рис. 14.5 Частная глобальная сеть, которая использует выделенные линии, требует отдельного соединения для каждых двух узлов

Этот тип сети может предоставить прекрасную производительность и хорошую защищенность, но он также может быть чересчур дорогим. Месячная аренда линии Т1 зависит от длины соединения. Короткий транзитный участок в пределах площади города и его пригородов может стоить 1500 $ в месяц, в то время как соединение на большее расстояние, например, от одного побережья США до другого, может потребовать платы 20 ООО $ в месяц или даже больше, и эти расходы не включают стоимость оборудования и его установку. Таким образом, если организация имеет восемь филиалов, разбросанных по всей стране, то месячная аренда выделенных линий может достигать суммы в 250 ООО $ или больше.