
Телекоммуникационные системы и сети. Структура и основные функции. Том 1 / Содержание / [→] Раздел 3. Стандартизация сетевых протоколов и телекоммуникационного оборудования / [→] Тема 3.3. Эталонная модель взаимодействия открытых систем
- Раздел 1. Основы построения телекоммуникационных систем
- Тема 1.1. Місце систем телекомунікацій в інформаційній інфраструктурі сучасного суспільства
- Тема 1.2. Общая архитектура и задачи телекоммуникационных систем
- Тема 1.3. Классификация сетей, клиентов, операторов и услуг связи
- Тема 1.4. Краткая характеристика существующих телекоммуникационных технологий
- Тема 1.5. Требования к современным и перспективным ТКС
- Тема 1.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 2. Сети связи последующего поколения: архитектура, основные характеристики и услуги
- Тема 2.1. Определение и характеристика основных возможностей NGN
- Тема 2.2. Инфокоммуникационные услуги. Особенности услуг связи следующего поколения
- Тема 2.3. Многоуровневая архитектура и функциональный состав NGN
- Тема 2.4. Перспективы концепции NGN
- Тема 2.5. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 4. Линии связи
- Тема 4.1. Физические параметры среды распространения электромагнитных волн
- Тема 4.2. Общие сведения о линиях связи
- Тема 4.3. Основные свойства кабельных линий связи
- Тема 4.4. Линии связи на основе медных кабелей
- Тема 4.5. Теория волоконных световодов
- Тема 4.6. Свойства неоднородных линий
- Тема 4.7. Конструкции кабелей связи
- Тема 4.8. Электромагнитные влияния в линиях связи
- Тема 4.9. Структурированные кабельные системы
- Тема 4.10. Атмосферная лазерная связь
- Тема 4.11. Особенности радиолиний, радиорелейных и спутниковых линий связи
- 4.11.1. Общие принципы построения радиолиний связи
- 4.11.2. Распространение радиоволн в радиолиниях связи
- 4.11.3. Особенности распространения радиоволн в радиорелейных линиях связи
- 4.11.4. Особенности распространения радиоволн в спутниковых линиях связи
- 4.11.5. Особенности построения радиолиний связи
- 4.11.6. Общие характеристики построения спутниковых линий связи
- 4.11.7. Зоны видимости для систем спутниковой связи
- 4.11.8. Статистическая структура сигналов СЛС
- 4.11.9. Основные составляющие систем спутниковой связи
- 4.11.10. Методы организации спутниковой связи
- 4.11.11. Обоснование выбора параметров аппаратуры при проектировании радиорелейных линий
- 4.11.12. Выбор энергетических характеристик радиорелейных линий
- 4.11.13. Устойчивость функционирования радиорелейных линий
- Тема 4.12. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 5. Способы формирования групповых сигналов
- Тема 5.1. Краткая характеристика способов формирования групповых сигналов
- Тема 5.2. Способы формирования аналоговых групповых сигналов
- Тема 5.3. Способы формирования цифровых групповых сигналов
- Тема 5.4. Объединение синхронных цифровых потоков
- Тема 5.5. Объединение асинхронных цифровых потоков
- Тема 5.6. Объединение низкоскоростных потоков
- Тема 5.7. Кодовое уплотнение сигналов
- Тема 5.8. Виды сигналов в системах с кодовым разделением
- Тема 5.9. Технология спектрального уплотнения
- Тема 5.10. Формирование группового сигнала с использованием IP-технологий
- Тема 5.11. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 6. Методы доступа
- Тема 6.1. Общая характеристика методов доступа
- Тема 6.2. Методы решения конфликтов в алгоритмах доступа
- Тема 6.3. Модели и архитектура сети доступа
- Тема 6.4. Оптические технологии в сети доступа
- Тема 6.5. Методы использования физических ресурсов в сетях доступа
- Тема 6.6. Особенности использования пространственно-поляризационных параметров при радиодоступе
- Тема 6.7. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 7. Методы распределения информации
- Тема 7.1. Общие положения
- Тема 7.2. Системы распределения в сетях следующего поколения
- Тема 7.3. Системы коммутации каналов
- 7.3.1. Требования к системам коммутации ISDN
- 7.3.2. Структура узла коммутации каналов ISDN
- Принцип работы цифрового коммутационного поля типа ПВП
- 7.3.4. Общие требования к коммутационным системам в Ш-ЦСИО
- 7.3.5. Выбор коммутационной технологии для Ш-ЦСИО
- 7.3.6. Системы коммутации для АТМ
- 7.3.7. Архитектура и характеристики коммутационных систем на базе быстрой коммутации пакетов (БКП)
- Тема 7.4. Коммутационные системы в NGN
- Тема 7.5. Системы коммутации Ш-ЦСИО на базе асинхронного режима доставки (АТМ)
- Тема 7.6. Пропускная способность систем распределения информации
- 7.6.1. Основные положения пропускной способности систем распределения информации
- 7.6.2. Пропускная способность полнодоступного пучка с потерями простейшего потока вызовов
- 7.6.3. Пропускная способность полнодоступного пучка с потерями примитивного потока вызовов (потока ВОЧИ)
- 7.6.4. Расчет вероятности условных потерь и среднего времени ожидания при случайной продолжительности обслуживания
- 7.6.5. Поток с повторными вызовами
- Тема 7.7. Способы распределения нагрузки в сетях связи
- Тема 7.8. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 8. Системы синхронизации
- Тема 8.1. Виды синхронизации, их роль, место и задачи в современных цифровых системах связи
- Тема 8.2. Фазовая (частотная) синхронизация
- Тема 8.3. Тактовая (символьная) синхронизация
- Тема 8.4. Джиттер и вандер цифровых сигналов
- Тема 8.5. Цикловая (кадровая) синхронизация
- Тема 8.6. Сетевая синхронизация цифровой связи
- Тема 8.7. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 9. Системы сигнализации
- Тема 9.1. Виды и состав сигналов
- Тема 9.2. Классификация протоколов сигнализации
- Тема 9.3. Внутрисистемная сигнализация в ЦСК
- Тема 9.4. Особенности сигнализации в стыках V.5
- Тема 9.5. Абонентская сигнализация
- Тема 9.6. Оборудование сигнализации современных ЦСК
- Тема 9.7. Специфические особенности украинских систем сигнализации
- Тема 9.8. Методология спецификации и описания систем сигнализации
- Тема 9.9. Цифровая многочастотная сигнализация R2D
- Тема 9.10. Общеканальная система сигнализации № 7
- Тема 9.11. Сигнализация DSS1
- Тема 9.12. Сигнализация в корпоративных сетях
- Тема 9.13. Сигнализация в сетях с коммутацией пакетов
- Тема 9.14. Сигнализация в сетях B-ISDN/ATM
- Тема 9.15. Сигнализация в сети ІР-телефонии
- Тема 9.16. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 10. Технологии и протоколы управления в ТКС
- Тема 10.1. Содержание задач управления в сетях следующего поколения
- Тема 10.2. Подсистема управления услугами
- Тема 10.3. Подсистема контроля и управления сетью
- Тема 10.4. Подсистема сетевого управления на уровнях транспорта и доступа
- 10.4.1. Базовая архитектура управления на уровнях транспорта и доступа ТКС
- 10.4.2. Классификация и маркировка пакетов трафика
- 10.4.3. Управление интенсивностью трафика
- 10.4.4. Управление очередями на сетевых узлах
- 10.4.5. Маршрутизация: цели, основные задачи и протоколы
- 10.4.6. Сигнальные протоколы резервирования сетевых ресурсов
- 10.4.7. Функции управления канального уровня относительно обеспечения QoS
- 10.4.8. Уровни качества обслуживания и соответствующие им модели обслуживания
- Тема 10.5. Перспективы развития технологий сетевого управления
- Тема 10.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 11. Конвергенция в телекоммуникационных системах
- Тема 11.1. Конвергенция в ТКС: история, цели и задачи
- Тема 11.2. Виды конвергенции
- Тема 11.3. Примеры решений относительно конвергенции в системах телекоммуникаций
- Тема 11.4. Качество конвергентных услуг
- Тема 11.5. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 12. Методы обеспечения информационной безопасности объектов телекоммуникационной системы
- Тема 12.1. Основные термины и понятия в сфере информационной безопасности
- Тема 12.2. Основные подходы к обеспечению информационной безопасности
- Тема 12.3. Криптографическая защита информации
- Тема 12.4. Использование механизма электронной цифровой подписи
- Тема 12.5. Техническая защита информации
- Тема 12.6. Контрольные вопросы и задания
- Раздел 13. Электропитание телекоммуникационных систем связи
- Тема 13.1. Общие положения
- Тема 13.2. Системы электропитания предприятий электросвязи
- Тема 13.3. Типовое оборудование электроустановок предприятий электросвязи
- Тема 13.4. Дистанционное электропитание
- Тема 13.5. Источники бесперебойного питания (ИБП)
- Тема 13.6. Электромагнитная совместимость источников электропитания
- Тема 13.7. Перспективы развития электропитания ТКС
- Тема 13.8. Контрольные вопросы и задания
3.3.6. Сетевой уровень. Функции и примеры протоколов
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.