Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004

1. Сети ISDN • Литература по данной лекции: • Internetworking Technology Handbook (Cisco Systems) • http://lectures.by.ru/lectures/default.htm (А.Филимонов. Сети ЭВМ и телекоммуникации) • National Semiconductor Application Note 492. "Intuitive ISDN" - An ISDN tutorial • Г.Хелд. Технологии передачи данных. • http://www.aaanet.ru/cts/439253 (Оборудование ISDN в помещении заказчика) Rev. 1.02 / 22.03.2008 Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs

2. Характеристики ISDN • Integrated Services Digital Network (сеть с интегрированными цифровыми услугами) предназначена для одновременной передачи голоса, данных, видео и др. вида трафиков. • Региональная сеть с коммутацией каналов (физических соединений). • Сети ISDN начали развиваться в 1987 году (1995 - год выпуска стандарта). • Стандарт ISDN описывает взаимодействие на физическом, канальном и сетевом уровнях. • Данные передаются по телефонным проводам. Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs

3. Схема подключения по ISDN S U ISDN TE1- terminal equipment (оконечное оборудование), ТЕ-2 - не ISDN, нужен адаптер ТА.NT1 - устройство разделения общедоступных коммутируемых сетей.NT2 - абонентское коммутационное оборудование, например, внутренняя АТС.Иногда все устройства TE1, NT2, NT1 совмещены в одном модеме. Точка U - телефонный кабель. Точка S - две витых пары, разъем RJ-45 (раздельные пары прием-передача). Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs

4. Услуги ISDN Услуги ISDN Basic Rate Interface (BRI) - 2 В-канала (по 64 Kb/сек) и один D-канал (16 Kb/сек) (2B+D).Primary Rate Interface (PRI) (база - сети PDH) Европа: 30 В-каналов и один 64 Kb/сек D-канал и общая скорость интерфейса 2.048 Mb/сек(канал Е1). Америка: 23 В-каналов и один 64 Kb/сек D-канал и общая скорость интерфейса 1.544 Mb/сек(канал Т1). ISDN позволяет устанавливать ширину канала с кратностью в 64кбит/с. Например, для оцифрованного видео возможно использовать канал Н0 = 384кбит/с (6 В-каналов). D-канал отвечает за установку, сопровождение и завершение соединений. На канальном уровне существует стек протоколов для управления потоком кадров. Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs

5. Физ. уровень ISDN (BRI) Физический уровень. Точка S. Кадр состоит из 48 бит и передается с частотой 4 кГц (период повторения 250 мсек). В состав кадров входят 32 бит(4х8) данных, которые передаются в В-каналах интерфейса BRI эти байты обозначаются В1 и В2 и 4 бита канальной сигнализации, которые обозначаются D. Остальные биты (12) используются в целях контроля, синхронизации, подтверждения и т.д. Физический уровень. Точка U. Для обеспечения требуемой дальности передачи используется линейное кодирование данных по алгоритму 2B1Q (2 бита - один квартет). Данные через точку сопряжения U передаются в виде кадров длиной 240 бит. Восемь кадров образуют суперкадр. 216 бит кадра используются для передачи собственно каналов полезной нагрузки (12 комплектов по 20 байт (2B+D)). Первые 18 бит кадра используются для передачи синхронизирующего слова. Завершающие 6 бит кадра называются М-биты и используются для формирования технологического канала и передачи сигналов обрамления суперкадра. Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs

6. Канальный уровень ISDN Канальный уровень в ISDN представлен протоколом LAPD (Link Access Procedure, D-channel), аналогичным по функциональному назначению LAPB (контроль ошибок, подтверждение приема по D-каналу). Flag - байт 01111110. Address- (1 или 2 байта) указатель того, команда это или ответ на нее, а также указывает номер приложения верхнего уровня (Service Access Point Identifier). Использование различных SAPI дает возможность передавать звук и данные ЛВС одновременно. Control- (1 байт) уточняет тип кадра (информационный, управляющий (для управления потоком) или ненумерованный (для разрыва и установления соединения, согласования параметров линии…)). Data - данные верхнего уровня. FCS - (2 байта). Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs

7. Сетевой уровень ISDN На сетевом уровне в соответствие с разными способами организации логического канала связи (выделенный канал, пакетная коммутация, коммутация каналов) специфицирован набор служебных сообщений, например, "установить связь", "прервать", "соединение установлено", "состояние линии" и т.д. При установлении соединения также может запрашиваться скорость передачи данных запрашиваемого вызова Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs

8. Применение ISDN Городская АТС Маршру- тизатор провай- дера офис ISDN коммутатор Интернет ISDN NT Маршрутизатор Ethernet хаб Чаще всего для ISDN связи используются выделенные каналы. Вместо них могут применяться любые цифровые DSL модемы, например, ADSL (Asymmetric Digital Subsriber Line). Скорость доступа в Интернет будет определяться каналом с минимальной пропускной способностью (чаще всего "последней милей", т.е. оконечным оборудованием ISDN). Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs

9. Преимущества ISDN • Преимущества ISDN по сравнению с обычными телефонными сетями и сетями передачи данных: • высочайшее качество; • надежность и конфиденциальность связи - улучшенная помехоустойчивость передачи речи благодаря цифровому кодированию; • мгновенное соединение с абонентом; • возможность одновременно вести телефонные переговоры и передавать данные; • подключение к сети ISDN по обычной медной паре; • возможность содержать на одной ISDN-линии до восьми аппаратов с индивидуальным номером; • удаленная служба безопасности и теленаблюдение; • широкий выбор дополнительных видов услуг. Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs

10. Сети Frame Relay Массовое внедрение оптоволокна в качестве среды передачи привело к резкому снижению аппаратных ошибок связи (с 10-5 до 10-9). Необходимость в гарантированной доставке данных на канальном уровне отпала. Сети Frame Relay(передача кадров с задержкой) являются логическим продолжением сетей Х.25 и ISDN. Для увеличения скорости были убраны часть процедур канального уровня, связанные с контролем ошибок, подтверждением переданных данных. В сетях Frame Relay (отсутствует сетевой уровень)кадры просто передаются от узла к узлу на основании чтения заголовочной части кадров, с ними не производится никаких действий. К тому же коммутатор Frame Relay имеет право игнорировать отдельные кадры в период перегрузок (специальный бит пометки в заголовке кадра). В качестве транспортной подсистемы в сетях Frame Relay могут использоваться каналыцифровой передачи PDH. Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs

11. Связь в Frame Relay Всем виртуальным каналам в сетях Frame Relay приписаны идентификаторы DLCI (10 битовый Data-Link Connection Identifier, соответствующее поле в заголовке каждого пакета), которые выдаются на этапе установления соединения. В сети WAN может существовать несколько каналов с одним и тем же DLCI. DLCI DLCI сеть Frame Relay DTE DTE 31 64 81 22 18 64 DTE Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs

12. Применение Frame Relay Применение FR: передача оцифрованных речевых сигналов, данных, факсов благодаря возможности установлению заранее согласованной с провайдером гарантированной пропускной способности логического канала, а также поддержки кадра переменной длины и статистического мультиплексирования (защита от перегрузок). Расширение LMI позволяет ввести в FR систему глобальной адресации, широковещание и сообщения о состоянии виртуальных каналов. Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs

13. Сравнение Х.25, ISDN, FR ТехнологияFrame Relay была разработана в начале 1980-х для использования в сетях ISDNи для динамического разделения ресурсов физического канала между пользовательскими процессами передачи данных. Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004 NETS and OSs