
Телекомунікаційні системи та мережі. Том 1. Структура й основні функції. / Зміст / Розділ 3. Стандартизація мережних протоколів і телекомунікаційного обладнання / Тема 3.3. Еталонна модель взаємодії відкритих систем
- Розділ 1. Основи побудови телекомунікаційних систем
- Тема 1.1. Місце систем телекомунікацій в інформаційній інфраструктурі сучасного суспільства
- Тема 1.2. Загальна архітектура й завдання телекомунікаційних систем
- Тема 1.3. Класифікація мереж, клієнтів, операторів і послуг зв’язку
- Тема 1.4. Стисла характеристика існуючих телекомунікаційних технологій
- Тема 1.5. Вимоги до сучасних і перспективних ТКС
- Тема 1.6. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 2. Мережі зв’язку наступного покоління: архітектура, основні характеристики й послуги
- Тема 2.1. Визначення й характеристика основних можливостей NGN
- Тема 2.2. Інфокомунікаційні послуги. Особливості послуг зв’язку наступного покоління
- Тема 2.3. Багаторівнева архітектура й функціональний склад NGN
- Тема 2.4. Перспективи концепції NGN
- Тема 2.5. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 4. Лінії зв’язку
- Тема 4.1. Фізичні параметри середовищ поширення електромагнітних хвиль
- Тема 4.2. Загальні відомості про лінії зв’язку
- Тема 4.3. Основні властивості кабельних ліній зв’язку
- Тема 4.4. Металеві лінії зв’язку
- Тема 4.5. Теорія волоконних світловодів
- Тема 4.6. Властивості неоднорідних ліній
- Тема 4.7. Конструкції кабелів зв’язку
- Тема 4.8. Електромагнітні впливи в лініях зв’язку
- Тема 4.9. Структуровані кабельні системи
- Тема 4.10. Атмосферний лазерний зв’язок
- Тема 4.11. Особливості радіоліній, радіорелейних і супутникових ліній зв’язку
- 4.11.1. Загальні принципи побудови радіоліній зв’язку
- 4.11.2. Поширення радіохвиль у радіолініях зв’язку
- 4.11.3. Особливості поширення радіохвиль у радіорелейних лініях зв’язку
- 4.11.4. Особливості поширення радіохвиль у супутникових лініях зв’язку
- 4.11.5. Особливості побудови радіоліній зв’язку
- 4.11.6. Загальні характеристики побудови супутникових ліній зв’язку
- 4.11.7. Зони бачення для ССЗ
- 4.11.8. Статистична структура сигналів СЛЗ
- 4.11.9. Основні складові систем супутникового зв’язку
- 4.11.10. Методи організації супутникового зв’язку
- 4.11.11. Обґрунтування щодо вибору параметрів апаратури при проектуванні радіорелейних ліній
- 4.11.12. Вибір енергетичних характеристик радіорелейних ліній
- 4.11.13. Стійкість функціонування радіорелейних ліній
- Тема 4.12. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 5. Способи формування групових сигналів
- Тема 5.1. Стисла характеристика способів формування групових сигналів
- Тема 5.2. Способи формування аналогових групових сигналів
- Тема 5.3. Способи формування цифрових групових сигналів
- Тема 5.4. Об’єднання синхронних цифрових потоків
- Тема 5.5. Об’єднання асинхронних цифрових потоків
- Тема 5.6. Об’єднання низькошвидкісних потоків
- Тема 5.7. Кодове ущільнення сигналів
- Тема 5.8. Види сигналів у системах з кодовим поділом
- Тема 5.9. Технологія спектрального ущільнення
- Тема 5.10. Формування групового сигналу з використанням IP-технологій
- Тема 5.11. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 6. Методи доступу
- Тема 6.1. Загальна характеристика методів доступу
- Тема 6.2. Методи вирішення конфліктів в алгоритмах доступу
- Тема 6.3. Моделі й архітектура мережі доступу
- Тема 6.4. Оптичні технології в мережах доступу
- Тема 6.5. Методи використання фізичних ресурсів у мережах доступу
- Тема 6.6. Особливості використання просторово-поляризаційних параметрів при радіодоступі
- Тема 6.7. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 7. Методи розподілу інформації
- Тема 7.1. Загальні положення
- Тема 7.2. Системи розподілу в мережах наступного покоління
- Тема 7.3. Системи комутації каналів
- 7.3.1. Вимоги до систем комутації ISDN
- 7.3.2. Структура вузла комутації каналів ISDN
- 7.3.3. Принцип роботи цифрового комутаційного поля типа ПВП
- 7.3.4. Загальні вимоги до комутаційних систем у Ш-ЦМІО
- 7.3.5. Вибір комутаційної технології для Ш-ЦМІО
- 7.3.6. Системи комутації для АТМ
- 7.3.7. Архітектура й характеристики комутаційних систем на базі швидкої комутації пакетів (ШКП)
- Тема 7.4. Комутаційні системи в NGN
- Тема 7.5. Системи комутації Ш-ЦМІО на базі асинхронного режиму доставки (АТМ)
- Тема 7.6. Пропускна здатність систем розподілу інформації
- 7.6.1. Основні положення пропускної здатності систем розподілу інформації
- 7.6.2. Пропускна здатність повнодоступного пучка із втратами найпростішого потоку викликів
- 7.6.3. Пропускна здатність повнодоступного пучка із втратами примітивного потоку викликів (потоку ВОКД)
- 7.6.4. Розрахунок імовірності умовних втрат і середнього часу очікування при випадковій тривалості обслуговування
- 7.6.5. Потік з повторними викликами
- Тема 7.7. Способи розподілу навантаження в мережах зв’язку
- Тема 7.8. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 8. Системи синхронізації
- Тема 8.1. Види синхронізації, їхня роль, місце й завдання у сучасних цифрових системах зв’язку
- Тема 8.2. Фазова (частотна) синхронізація
- Тема 8.3. Тактова (символьна) синхронізація
- Тема 8.4. Джитер і вандер цифрових сигналів
- Тема 8.5. Циклова (кадрова) синхронізація
- Тема 8.6. Мережна синхронізація цифрового зв’язку
- Тема 8.7. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 9. Системи сигналізації
- Тема 9.1. Види і склад сигналів
- Тема 9.2. Класифікація протоколів сигналізації
- Тема 9.3. Внутрішньосистемна сигналізація в ЦСК
- Тема 9.4. Особливості сигналізації в стиках V.5
- Тема 9.5. Абонентська сигналізація
- Тема 9.6. Обладнання сигналізації сучасних ЦСК
- Тема 9.7. Специфічні особливості українських систем сигналізації
- Тема 9.8. Методологія специфікації та опису систем сигналізації
- Тема 9.9. Цифрова багаточастотна сигналізація R2D
- Тема 9.10. Загальноканальна система сигналізації № 7
- Тема 9.11. Сигналізація DSS1
- Тема 9.12. Сигналізація на корпоративних мережах
- Тема 9.13. Сигналізація на мережах з комутацією пакетів
- Тема 9.14. Сигналізація на мережі B-ISDN/ATM
- Тема 9.15. Сигналізація в мережі ІР-телефонії
- Тема 9.16. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 10. Технології та протоколи управління в ТКС
- Тема 10.1. Зміст задач управління в мережах наступного покоління
- Тема 10.2. Підсистема управління послугами
- Тема 10.3. Підсистема контролю й управління мережею
- Тема 10.4. Підсистема мережного управління на рівнях транспорту й доступу
- 10.4.1. Базова архітектура управління на рівнях транспорту й доступу ТКС
- 10.4.2. Класифікація й маркування пакетів трафіка
- 10.4.3. Управління інтенсивністю трафіка
- 10.4.4. Управління чергами на мережних вузлах
- 10.4.5. Маршрутизація: мета, основні задачі й протоколи
- 10.4.6. Сигнальні протоколи резервування мережних ресурсів
- 10.4.7. Функції управління канального рівня щодо забезпечення QoS
- 10.4.8. Рівні якості обслуговування й відповідні їм моделі обслуговування
- Тема 10.5. Перспективи розвитку технологій мережного управління
- Тема 10.6. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 11. Конвергенція в телекомунікаційних системах
- Тема 11.1. Конвергенція в ТКС: історія, мета та задачі
- Тема 11.2. Види конвергенції
- Тема 11.3. Приклади рішень щодо конвергенції в системах телекомунікацій
- Тема 11.4. Якість конвергентних послуг
- Тема 11.5. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 12. Методи забезпечення інформаційної безпеки об’єктів телекомунікаційної системи
- Тема 12.1. Основні терміни та поняття у сфері інформаційної безпеки
- Тема 12.2. Основні підходи до забезпечення інформаційної безпеки
- Тема 12.3. Криптографічний захист інформації
- Тема 12.4. Використання механізму електронного цифрового підпису
- Тема 12.5. Технічний захист інформації
- Тема 12.6. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 13. Електроживлення телекомунікаційних систем зв’язку
- Тема 13.1. Загальні положення
- Тема 13.2. Системи електроживлення підприємств електрозв’язку
- Тема 13.3. Типове обладнання електроустановок підприємств електрозв’язку
- Тема 13.4. Дистанційне електроживлення
- Тема 13.5. Джерела безперебійного живлення (ДБЖ)
- Тема 13.6. Електромагнітна сумісність джерел електроживлення
- Тема 13.7. Перспективи розвитку електроживлення ТКС
- Тема 13.8. Контрольні запитання та завдання
3.3.6. Мережний рівень. Функції та приклади протоколів
Мережний рівень (Network layer) служить для утворення єдиної транспортної системи, що поєднує декілька мереж, причому ці мережі можуть використовувати різні технології передачі і мати довільну топологію. У загальному випадку функції цього рівня ширші, оскільки він розв’язує ще й завдання створення надійних і гнучких бар’єрів на шляху небажаного трафіка між мережами, відповідає за розподіл абонентів на групи і маршрутизацію на транспортній мережі. В останньому випадку до його функцій входить формування фізичних і віртуальних каналів, а також дейтаграм, забезпечуючи розподіл маршрутів передачі інформації і правильне збирання повідомлень із мережних одиниць. На цьому рівні мережною одиницею є пакет (packet), а для його доставки використовується поняття «номер мережі». У цьому разі адреса отримувача складається зі старшої частини — номера мережі та молодшої — номера вузла в цій мережі. Всі вузли однієї мережі повинні мати ту саму старшу частину адреси. Тому терміну «мережа» на мережному рівні можна дати й інше, більш формальне, визначення: мережа — це сукупність вузлів, які, по-перше, з’єднані між собою відповідно до однієї зі стандартних типових топологій і використовують для передачі даних один з протоколів канального рівня, визначений для цієї топології, а по-друге, мережна адреса цих вузлів має містити один і той самий номер мережі.
Усередині мережі доставка даних забезпечується відповідним канальним рівнем, а ось доставкою даних між мережами займається мережний рівень, який і підтримує можливість правильного вибору маршруту передачі повідомлення навіть у тому разі, коли структура зв’язків між складовими мережами має характер, відмінний від прийнятого в протоколах канального рівня.
При пакетній передачі мережний рівень забезпечує передачу пакетів між декількома мережами на основі перетворення МАС-адрес у мережні адреси і прозору передачу пакетів на транспортний рівень, здійснюючи:
- адресацію повідомлень і переведення логічних адрес та імен у фізичні адреси;
- встановлення маршруту від вихідного пристрою до пристрою призначення, визначаючи, який шлях передачі даних слід обрати, ґрунтуючись на особливостях мережі, пріоритетності даної послуги та деяких інших факторах;
- розв’язання проблем щодо управління трафіком у мережі, включаючи адресацію пакетів, маршрутизацію та контроль перевантаження лінії зв’язку.
Мережі з’єднуються між собою спеціальними пристроями, які називаються маршрутизаторами. Маршрутизатор — це пристрій, який збирає інформацію щодо топології міжмережних з’єднань і пересилає пакети мережного рівня в мережу призначення. Для того щоб передати повідомлення від відправника, що перебуває в одній мережі, одержувачу, що перебуває в іншій мережі, потрібно зробити певну кількість транзитних передач між мережами, або хопів (від слова hop — стрибок), щоразу обираючи придатний маршрут. Таким чином, маршрут являє собою послідовність маршрутизаторів, через які проходить пакет.
На рис. 3.3.5 показано чотири мережі, зв’язані трьома маршрутизаторами. Між мережами 1 та 4, у яких містяться термінали А та В відповідно, пролягає два маршрути: перший — через маршрутизатори 1, 3 та 4, а другий — через маршрутизатори 1, 2 і 4.
Рис. 3.3.5. Приклад об’єднаної мережі
Проблема вибору найкращого шляху розв’язується в ТКС при маршрутизації пакетів, тобто в процесі розв’язання маршрутних задач. Їх розв’язання є одним з основних завдань мережного рівня. Ця проблема ускладнюється тим, що найкоротший шлях — не завжди найкращий. Часто критерієм при виборі маршруту є час передачі повідомлень; він залежить від пропускної здатності каналів зв’язку й інтенсивності трафіка, що може із часом змінюватися. Деякі алгоритми маршрутизації намагаються пристосуватися (адаптуватися) до зміни навантаження, у той час як інші приймають рішення на підставі середніх показників за тривалий час. Вибір маршруту може здійснюватися й за іншими критеріями, такими як надійність передачі.
У загальному випадку функції мережного рівня ширші, ніж функції передачі повідомлень по каналах зв’язку в мережах з нестандартною структурою, які об’єднують декілька локальних мереж стандартної топології. Мережний рівень також розв’язує завдання узгодження різних технологій, спрощення адресації у великих мережах і створення надійних і гнучких бар’єрів на шляху небажаного трафіка між мережами.
На мережному рівні визначається кілька типів протоколів. Перший тип — мережні протоколи (routed protocols), які реалізують просування пакетів через мережу. Саме ці протоколи зазвичай мають на увазі, коли говорять про протоколи мережного рівня. Однак часто до мережного рівня відносять і інший тип протоколів, які називаються протоколами обміну маршрутною інформацією або просто протоколами маршрутизації (routing protocols). За допомогою цих протоколів маршрутизатори збирають інформацію про топологію міжмережних з’єднань. Більш детально протоколи маршрутизації розглядатимуться в десятому розділі.
На мережному рівні працюють протоколи ще одного типу, які відповідають за відображення адреси вузла, що використовується на мережному рівні, у локальну адресу мережі. Такі протоколи часто називають протоколами вирішення адрес — Address Resolution Protocol (ARP). Іноді їх відносять не до мережного рівня, а до канального, хоча тонкості класифікації не змінюють їх суті. Прикладами протоколів мережного рівня є протокол міжмережної взаємодії — Internet Protocol (IP) стека TCP/IP, процедури контролю виклику ISDN Х.25 (частково цей протокол реалізований на канальному рівні), протокол міжмережного обміну пакетами IPX стека Novell, мережний протокол без організації з’єднань ISO Connectionless Network Protocol (CLNP) та ін.