Учебно-методическии комплекс дисциплины «Компьютерные сети» для специальности 6М011100 — «Информатика» (стр. 70 )

Альтернативой частной сети данного типа может быть применение выделенных линий для соединения каждого филиала с сетью общего пользования при помощи технологии, такой как Frame Relay или ATM, позволяющей обеспечить требуемую пропускную способность. Каждый из филиалов будет требовать только одной выделенной линии до местного поставщика услуг, вместо выделенных линий до каждого из филиалов.

5. Цифровая сеть связи с интеграцией услуг ISDN

ISDN (Integrated Services Digital Network, цифровая сеть связи с интеграцией услуг) и коммуникации DSL (Digital Subscriber Line, цифровая абонентская линия) являются услугами, которые используют готовую разводку традиционной телефонной сети (POTS, Plain Old Telephone Service) для передачи данных со значительно более высокой скоростью. В обоих случаях подключаемое место должно быть сравнительно близко к ближайшей точке присутствия (POP, point of presence) телефонной компании, содержащей телефонную коммутационную аппаратуру. Базовый доступ к ISDN, например, требует, чтобы подключаемое рабочее место располагалось не дальше 18 (примерно 5,5 км) от POP. Расстояния для DSL зависят от скорости передачи. ISDN и DSL иногда называют технологиями "последней мили", так как они разработаны для доставки с высокой скоростью данных от пользователя к POP.

Медный кабель, проложенный от POP к месторасположению пользователя, традиционно является самым слабым связующим звеном в телефонной системе. Как только сигнал достигает POP, он движется через коммутаторы телефонной компании с высокой скоростью. Трафик может выдерживать эту скорость на всем протяжении линии связи за исключением "узких мест" на обоих концах соединения. Помимо того, что указанные технологии в настоящее время в основном предлагаются в качестве соединения домашних пользователей с Интернетом, они также могут подходить для соединения между офисами через глобальную сеть.

Сервис ISDN предоставляет выделенные линии, которые могут обеспечить высокую пропускную способность, на много больше, чем в состоянии дать стандартные телефонные службы, но, в отличие от выделенных линий, они не являются постоянными. Устройства ISDN дозваниваются по номеру, чтобы установить соединение, подобно стандартному телефону. Это означает, что пользователи в случае необходимости могут устанавливать соединение с различными местами. По указанной причине ISDN известна как служба с коммутацией каналов (circuit-switching service), поскольку она создает временный двухточечный канал между двумя сторонами-участниками. Для некоторых домашних и бизнес-пользователей, соединяющихся с Интернетом, этот факт надо понимать как то, что можно сменить ISP без каких-либо изменений со стороны телефонной компании. Для организаций, использующих ISDN для соединений глобальной сети между офисами, это означает, что можно дозваниваться до разных офисных сетей, когда требуется доступ к их ресурсам, вместо поддержки отдельного соединения с каждым офисом.

Указанное непостоянство также означает, что в большинстве случаев оплачивается только фактически задействуемая пропускная способность. Большинство договоров на услуги ISDN включают поминутный тариф, а также оплату установки и месячную абонентскую плату. В отличие от выделенной линии, линию ISDN можно разрывать на время бездействия соединения. Для домашних пользователей, ищущих решение для доступа в Интернетом, поминутный тариф делает ISDN более дорогим решением по сравнению с другими вариантами, доступными на сегодня. Однако для делового применения соединение высокоскоростного доступа ISDN во многих случаях может быть намного дешевле, чем выделенная линия, и при этом обеспечивать фактически такой же уровень сервиса.

В отличие от модемных соединений, использующих стандартные телефонные линии, соединения ISDN являются почти мгновенными, в силу того, что они цифровые, подобно соединениям компьютерной сети, и аналогово - цифровое преобразование для них не требуется. ISDN может переносить различные виды трафика, такие как речь, факсимильные сообщения и различного рода данные, но для этих целей требуется специальная аппаратура, необходимая для преобразования аналоговых сигналов устройств в цифровую форму. Цифровая природа ISDN является совершенной противоположностью традиционного подхода, при котором цифровые сигналы переводятся модемом в аналоговую форму. Множество устройств может использовать один канал, применяя мультиплексирование с разделением времени для того, чтобы разделить полосу пропускания. Данная сторона технологии не столь востребована: сегодня несколько поставщиков продают ISDN-телефоны и некоторые другие устройства, но их не так много, как тех, кто продает терминальные адаптеры ISDN, применяемые для соединения с компьютером или маршрутизатором.

Сервисы ISDN

Существует два основных сервиса ISDN, которые базируются на элементах, обеспечивающих пропускную способность линии: В-каналах на 64 Кбит/с и D-каналах со скоростью 16 или 64 Кбит/с. По В-каналам передаются данные и речь, D-каналы переносят только служебную информацию. Существующие интерфейсы ISDN перечислены ниже.

□ BRI (Basic Rate Interface, базовый интерфейс). Также известен как 2B+D, так как состоит из двух В-каналов по 64 Кбит/с и одного D-канала на 16 Кбит/с. BRI в основном нацелен на использование домашними пользователями для подключения к коммерческим сетям и Интернету.

□ PRI (Primary Rate Interface, основнойинтерфейс).Состоит из 23 В - каналов и одного D-канала 64 Кбит/с с общей пропускной способностью, равной пропускной способности выделенной линии типа Т1. (То есть 1,544 Мбит/с. В Европе применяются телефонные каналы типа Е1 со скоростью 2,048 Мбит/с, соответственно, PRI включает 30 В-каналов.) PRI больше ориентирован на бизнес-клиентов и выступает в качестве альтернативы выделенным линиям, которая может предоставить сравнимую пропускную способность и качество сигнала, но обладает большей гибкостью.

Другой тип сервиса называется B-ISDN (Broadband ISDN, широкополосная ISDN). Его нельзя непосредственно сопоставлять с BRI и PRI, так как он определяет интерфейс коммутации ячеек, который использует SONET на Физическом уровне и ATM на Канальном для того, чтобы передавать речь, данные и видеоизображение со скоростями, превосходящими 155 Мбит/с.

Одно из основных преимуществ ISDN — это возможность объединять по мере необходимости пропускную способность нескольких каналов, используя обратное мультиплексирование. Каждый В-канал имеет свой отдельный номер, состоящий из десятичных цифр, поэтому для домашнего пользователя один В-канал службы BRI может передавать речь, а другой — данные, или оба канала могут быть объединены, формируя одно соединение 128 Кбит/с с Интернетом или частной сетью. Служба PRI может объединять любое количество В-каналов в любой комбинации, формируя соединения с различной пропускной способностью.

Вдобавок, сервисы ISDN поддерживают коммутацию с предоставлением полосы по требованию, которая может предоставить соединению дополнительные В-каналы, чтобы компенсировать временное увеличение требований к пропускной способности. В зависимости от имеющегося оборудования, можно увеличивать пропускную способность соединения согласно заранее определенному расписанию или динамически подстраивать его, если интенсивность трафика превысила определенный уровень. По причине того, что оплачиваются только те каналы, какие действительно используются, соединения ISDN могут быть намного экономичнее, чем выделенные линии, за которые нужно платить вне зависимости от того, используются они или нет.

Обмен данными в ISDN

В-каналы ISDN передают только пользовательский трафик в форме речи или данных. D-канал отвечает за передачу всего трафика управления, необходимого для установления и разрыва соединения между соединяемыми сторонами. Трафик этих каналов состоит из данных протоколов, которые охватывают три нижних уровня модели OSI. Физический уровень устанавливает соединение с коммутацией каналов между оборудованием пользователя и коммутатором телефонной компании, который работает со скоростью 64 Кбит/с, а также обеспечивает функции диагностики, такие как тестирование методом возвратной петли или мониторинг сигнала. Этот уровень также отвечает за мультиплексирование, которое позволяет устройствам совместно задействовать один канал.

На Канальном уровне мосты и РВХ, использующие соединение ISDN, применяют протокол LAPD (Link Access Procedure for D channel, метод доступа к соединению для D-канала), определенный Сектором стандартизации телекоммуникаций Международного союза электросвязи (ITU-T) в документах, начиная с Q.920, и заканчивая Q.923 для того, чтобы обеспечить службы ретрансляции кадров и коммутации кадров. Этот протокол (он похож на протокол LAP-B, применяемый в Х.25) использует адресную информацию, предоставляемую оборудованием ISDN, для создания виртуальных путей через коммутационную структуру сети телефонной компании к планируемому пункту назначения. В результате формируется соединение частной сети, более всего напоминающее выделенную линию.

Сетевой уровень отвечает за установление, поддержку и завершение соединений между устройствами ISDN. В отличие от выделенных линий и похожих на них технологий, которые держат соединение постоянно открытым, ISDN должна использовать механизм квитирования (обмена так называемыми "квитанциями") для поддержки соединения между двумя точками. Процесс установления соединения ISDN включает обмен сообщениями между тремя объектами: вызывающим устройством, коммутатором (в POP) и принимающим вызов устройством. Как обычно, сообщения Сетевого уровня инкапсулируются внутрь кадров Канального уровня. Механизм соединения состоит из перечисленных ниже шагов.

Вызывающее устройство передает коммутатору сообщение SETUP. Если сообщение SETUP приемлемо, коммутатор возвращает вызывающему устройству сообщение CALL PROC (call proceeding, вызов рассмотрен) и перенаправляет вызов SETUP устройству-получателю. Если принимающее устройство одобрило сообщение SETUP, оно звонит по телефону (либо буквально, либо в переносном смысле) и отправляет коммутатору сообщение ALERTING, который, в свою очередь, перенаправляет его вызывающему устройству. Когда принимающее устройство отвечает на звонок (опять либо буквально, либо в переносном смысле), оно отправляет коммутатору сообщение CONNECT, который пересылает его вызывающему устройству. После этого вызывающее устройство отправляет коммутатору сообщение CONNECT АСК (подтверждение установки соединения), откуда он перенаправляется на принимающее устройство. Теперь соединение установлено.

Оборудование ISDN