Материал: Технология проектирования систем защиты информации в информационно-телекоммуникационных системах. Язов Ю.К

вать передаваемые данные в "хвост" маркера по мере его движения по сети, при этом не существует ограничений на число добавленных кадров. Этим достигается скорость до 16 Мбит/с. Кроме того, нашли применение сложные сети с несколькими кольцами и с использованием протоколов маршрутизации, позволяющих выбрать оптимальный маршрут.

Появление многопортовых концентраторов дало вторую жизнь технологии Ethernet: возникла технология коммутируемого Ethernet, что стало толчком к созданию виртуальных локальных вычислительных сетей. Бурную эволюцию технологии Ethernet можно проиллюстрировать следующим образом (табл.3).

Технология коммутируемого Ethernet была положена в основу технологий Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. Кроме того, возникли смешанные технологии типа 100 VG – AnyLan, объединившие в себе технологии Ethernet и Token Ring, обеспечивающие при достаточно высокой надежности скорости передачи до 100 Мбит/с.

Таблица 3 Технологии и соответствующие скорости передачи

105

Технология Frame Relay. Технология Frame Relay

разрабатывалась для высокоскоростной передачи данных и обеспечения низкого уровня ошибок в качестве альтернативы для широко используемого тогда (более 20 лет назад) технологии Х.25. Достичь этого помогло то, что во Frame Relay передача сигналов контроля вызова осуществляется по виртуальному соединению, отличному от используемого для передачи пользовательских данных, то есть один канал управления соединением служит для контроля за всеми коммутируемыми соединениями передачи данных. Контроль за правильностью передачи данных осуществляется не на физическом уровне, а на более высоком уровне, то есть в ходе обработки принятых сообщений. При этом достигаются скорости передачи от 56 Кбит/с до 45 Мбит/с (в Х.25 скорость составляет лишь 56 или 64 Кбит/с). Структура кадра передачи данных в технологии Frame Relay достаточна проста (рис.9). Данные помещаются между полем DLCI и полем контрольной суммы в конце кадра,

106

призванного обнаруживать любые битовые ошибки. Числовое значение, записанное в поле DLCI, служит для идентификации виртуального соединения между абонентами. В одном кадре может быть передано 8000 байтов данных.

Большой вклад в популярность технологии Frame Relay внесла возможность передачи голосовой информации. Для этого были разработаны голосовые маршрутизаторы и платы расширения (FRAD – Frame Relay Access Device – устройство доступа к сети Frame Relay).

Рис.9. Формат кадра Frame Relay

До этого качество передачи голосовых данных было крайне плохим – наблюдались большие задержки, эхо т.д. Голосовые маршрутизаторы устранили эти недостатки, обеспечили реализации приоритетного принципа доставки пакетов за счет переупорядочения очередей пакетов в устройствах доступа к сети, обеспечили применение специальных методов подавления пауз в разговоре и компрессии голосового сигнала и т.д. Сейчас разрабатывается путь расширения возможностей данной технологии за счет внедрения коммутируемых, а не постоянных виртуальных соединений. У данной технологии кроме отсутствия комму-

107

тируемых виртуальных соединений имеется серьезный недостаток, относящийся к управлению потоком данных. Дело в том, что если маршрутизатор сети не поддерживает какой-либо протокол контроля за трафиком, то он может направить слишком много данных в один узел, что приведет к их потере в образовавшемся заторе. Вместе с тем, эта технология отличается высокой надежностью, благодаря использованию постоянных виртуальных соединений, при которых в случае возникновения обрыва канала связи автоматически производится изменение маршрута - данные немедленно направляются по другому пути.

Базовая технология АТМ. Здесь излагается лишь краткая характеристика данной технологии, поскольку ее изучение может быть предметом специального курса. АТМ

(Asynchrjnjus Transfer Mode – асинхронный режим переда-

чи) - перспективная высокоскоростная технология, которая уже в ближайшее время найдет широкое применения в магистральных каналах глобальных сетей связи. Уже сегодня эта технология обеспечивает скорость до 622 Мбит/с. Это самая дорогая, но и самая эффективная технология, обеспечивающая передачу больших объемов мультимедийной информации в сетях. Пока с ней может успешно конкурировать лишь Gigabit Ethernet. В технологии АТМ используются небольшие пакеты фиксированной длины, называемые ячейками. Ячейка имеет длину 53 байта, из которых 48 отводятся под данные, а 5 байт занимает заголовок. При этом возможна передача ячеек одним из трех методов: 1) напрямую; 2) с упаковкой в транспортные кадры; 3) с использованием специального кадра PLCP. В первом случае ячейки конвертируются напрямую, побитно, в соответствующие электрические или оптические сигналы в зависимости от среды передачи. Достоинство – в оптимальном использовании пропускной способности канала.

108

Недостаток – в том, что этот метод не позволяет использовать существующую транспортную инфраструктуру и возникают сложности с передачей контрольной и служебной информацией. При упаковке ячеек в транспортные кадры используется стандарт упаковки SONET и его европейский аналог SDH. При этом базовым является формат STS-1 Frame, в соответствии с которым кадр представляет собой прямоугольный массив данных размером 90х9 байт (9 рядов по 9 столбцов). То есть этот массив может вместить 810 байт (6480 бит) информации. Каждый кадр состоит из поля полезной нагрузки и поля данных. Кадры передаются со скоростью 8000 кадров в секунду. То есть скорость передачи составляет 6480х8000=51840000 бит/с или 51.84 Мбит/с. Используя несколько базовых кадров, можно получить кадр STS-3 следующего уровня иерархии путем мультиплексирования параллельных потоков транспортных кадров (рис.10). В этом потоке последовательно чередуются кадры STS-1 от первичных параллельных потоков, при этом три кадра STS-1 образуют кадр STS-3.

Рис.10. Схема получения следующего уровня иерархии в SONET/ SDH

Использование PLCP, третий метод передачи ячеек, применяется для передачи пакетов по городским сетям по каналам со сравнительно устаревшей, но все еще широко применяемой плезиохронной цифровой иерархией формирования цифровых каналов связи (Plesiochronous Digital

109