Структура глобальної мережі

Типовий приклад структури глобальної комп'ютерної мережі наведений на мал. 2. Тут використаються наступні позначення: S (switch) - комутатори, ДО - комп'ютери, R (router) - маршрутизатори, MUX (multiplexor)- мультиплексор, UNI (User-Network Interface) - інтерфейс користувач - мережа й NNI (Network-Network Interface) - інтерфейс мережа - мережа. Крім того, офісна АТС позначена абревіатурою РВХ, а маленькими чорними квадратиками - пристрою DCE,про які буде розказано нижче.

Рис. 2. Приклад структури глобальної мережі

Мережа будується на основі що не комутирують (виділених) каналів зв'язку, які з'єднують комутатори глобальної мережі між собою. Комутатори називають також центрами комутації пакетів (ЦКП), тобто вони є комутаторами пакетів, які в різних технологіях глобальних мереж можуть мати й інші назви - кадри, осередки cell. Як і в технологіях локальних мереж принципової різниці між цими одиницями даних ні, однак у деяких технологіях є традиційні назви, які до того ж часто відбивають специфіку обробки пакетів. Наприклад, кадр технології frame relay рідко називають пакетом, оскільки він не інкапсулюється в кадр або пакет більше низького рівня й обробляється протоколом канального рівня.

Комутатори встановлюються в тих географічних пунктах, у яких потрібне відгалуження або злиття потоків даних кінцевих абонентів або магістральних каналів, що переносять дані багатьох абонентів. Природно, вибір місць розташування комутаторів визначається багатьма міркуваннями, у які включається також можливість обслуговування комутаторів кваліфікованим персоналом, наявність виділених каналів зв'язку в даному пункті, надійність мережі, обумовлена надлишковими зв'язками між комутаторами.

Абоненти мережі підключаються до комутаторів у загальному випадку також за допомогою виділених каналів зв'язку. Ці канали зв'язку мають більше низьку пропускну здатність, чим магістральні канали, що поєднують комутатори, інакше мережа б не впоралася з потоками даних своїх численних користувачів. Для підключення кінцевих користувачів допускається використання каналів, що комутирують, тобто каналів телефонних мереж, хоча в такому випадку якість транспортних послуг звичайно погіршується. Принципово заміна виділеного каналу на комутований нічого не міняє, але вносяться додаткові затримки, відмови й розриви каналу з вини мережі з комутацією каналів, що у такому випадку стає проміжною ланкою між користувачем і мережею з комутацією пакетів. Крім того, в аналогових телефонних мережах канал звичайно має низька якість через високий рівень шумів. Застосування каналів, що комутирують, на магістральних зв'язках комутатор-комутатор також можливо, але по тим же причинам досить небажано.

У глобальній мережі наявність великої кількості абонентів з невисоким середнім рівнем трафіка досить бажано - саме в цьому випадку починають найбільшою мірою проявлятися вигоди методу комутації пакетів. Якщо ж абонентів мало й кожний з них створює трафік великої інтенсивності (у порівнянні з можливостями каналів і комутаторів мережі), то рівномірний розподіл у часі пульсацій трафіка стає малоймовірним і для якісного обслуговування абонентів необхідно використати мережу з низьким коефіцієнтом навантаження.

Кінцеві вузли глобальної мережі більше різноманітні, чим кінцеві вузли локальної мережі. На мал. 2. показані основні типи кінцевих вузлів глобальної мережі: окремі комп'ютери ДО, локальні мережі, маршрутизатори R і мультиплексоры MUX, які використаються для одночасної передачі по комп'ютерній мережі даних і голосу (або зображення). Всі ці пристрої виробляють дані для передачі в глобальній мережі, тому є для неї пристроями типу DTE (Data Terminal Equipment). Локальна мережа відділена від глобальної маршрутизатором або вилученим мостом (який на малюнку не показаний), тому для глобальної мережі вона представлена єдиним пристроєм DTE - портом маршрутизатора або мосту.

При передачі даних через глобальну мережу мости й маршрутизатори, працюють відповідно до тієї ж логіки, що й при з'єднанні локальних мереж. Мости, які в цьому випадку називаються вилученими мостами (remote bridges), будують таблицю МАС - адрес на підставі минаючі через них трафіка, і за даними цієї таблиці приймають рішення - передавати кадри у вилучену чи мережу ні. На відміну від своїх локальних побратимів, вилучені мости випускаються й сьогодні, залучаючи мережних інтеграторів тим, що їх не потрібно конфігурувати, а у вилучених офісах, де немає кваліфікованого обслуговуючого персоналу, ця властивість виявляється дуже корисним. Маршрутизатори приймають рішення на підставі номера мережі пакета якого-небудь протоколу мережного рівня (наприклад, IP або IPX) і, якщо пакет потрібно переправити наступному маршрутизатору по глобальній мережі, наприклад frame relay, упаковують його в кадр цієї мережі, постачають відповідною апаратною адресою наступного маршрутизатора й відправляють у глобальну мережу.

Мультиплексори «голос - дані» призначені для сполучення в рамках однієї територіальної мережі комп'ютерного й голосового трафіков. Тому що розглянута глобальна мережа передає дані у вигляді пакетів, те мультиплексори «голос - дані», що працюють на мережі даного типу, упаковують голосову інформацію в кадри або пакети територіальної мережі й передають їхньому найближчому комутатору точно так само, як і будь-який кінцевий вузол глобальної мережі, тобто міст або маршрутизатор. Якщо глобальна мережа підтримує приотеризацію трафіка, то кадрам голосового трафіка мультиплексор привласнює найвищий пріоритет, щоб комутатори обробляли й просували їх у першу чергу. Прийомний вузол на іншому кінці глобальної мережі також повинен бути мультиплексором «голос - дані», що повинен зрозуміти, що за тип даних перебуває в пакеті - виміри голосу або пакети комп'ютерних даних, - і відсортувати ці дані по своїх виходах. Голосові дані направляються офісної АТС, а комп'ютерні дані надходять через маршрутизатор у локальну мережу. Часто модуль мультиплексора «голос - дані» вбудовується в маршрутизатор. Для передачі голосу найбільшою мірою пасують технології, що працюють із попереднім резервуванням смуги пропущення для з'єднання абонентів, - frame relay, ATM.

Тому що кінцеві вузли глобальної мережі повинні передавати дані по каналі зв'язки певного стандарту, той кожний пристрій типу DTE потрібно оснастити пристроєм типу DCE (Data Circuit terminating Equipment) яке забезпечує необхідний протокол фізичного рівня даного каналу. Залежно від типу каналу для зв'язку з каналами глобальних мереж використаються DCE трьох основних типів: модеми для роботи з виділених і аналогових каналів, що комутирують, пристрою DSU/CSU для роботи із цифрових виділених каналів мереж технології TDM і термінальні адаптери (ТА) для роботи із цифрових каналів мереж ISDN. Пристрою DTE і DCE узагальнено називають устаткуванням, розташовуваним на території абонента глобальної мережі - Customer Premises Equipment, CPE.

Якщо підприємство не будує свою територіальну мережу, а користується послугами суспільної, то внутрішня структура цієї мережі його не цікавить. Для абонента суспільної мережі головне - це надавані мережею послуги й чітке визначення інтерфейсу взаємодії з мережею, щоб його закінчене встаткування й програмне забезпечення коректно сполучалися з відповідним устаткуванням і програмним забезпеченням суспільної мережі.

Тому в глобальній мережі звичайно строго описаний і стандартизований інтерфейс «користувач-мережа» (User-to-Network Interface, UNI). Це необхідно для того, щоб користувачі могли без проблем підключатися до мережі за допомогою комунікаційного встаткування будь-якого виробника, що дотримує стандарту UNI даної технології (наприклад, Х.25).

Протоколи взаємодії комутаторів усередині глобальної мережі, називані інтерфейсом «сітка-мережа»(Network-to-Network Interface, NNI), стандартизуються не завжди. Уважається, що організація, що створює глобальну мережу, повинна мати свободу дій, щоб самостійно вирішувати, як повинні взаємодіяти внутрішні вузли мережі між собою. У зв'язку із цим внутрішній інтерфейс, у випадку його стандартизації, зветься «сітка-мережа», а не «комутатор-комутатор», підкреслюючи той факт, що він повинен використатися в основному при взаємодії двох територіальних мереж різних операторів. Проте якщо стандарт NNI приймається, то відповідно до його звичайно організується взаємодію всіх комутаторів мережі, а не тільки прикордонних.

Дата добавления: 2015-08-18