Сетевые технологии

1. Сетевые технологии Сети и системы телекоммуникаций Созыкин А.В.

2. План • Технологии локальных сетей • TokenRing, FDDI • Технологии глобальных сетей • X.25, FrameRelay, ATM, MPLS, DWDM • Стеки протоколов • IPS/SPX, NetBIOS, OSI ИМКН УрФУ

3. Технологии локальных сетей • Наиболее популярная технология локальных сетей – Ethernet • Сейчас Ethernet вытеснил все технологии проводных локальных сетей • Альтернативные технологии • TokengRing • FDDI ИМКН УрФУ

4. TokenRing • Технология локальной сети на разделяемой среде • Более сложный, чем в Ethernet метод доступа к разделяемой среде • Топология – кольцо • Скорость до 16 Мбит/с • Среда передачи – витая пара ИМКН УрФУ

5. Token Ring Источник: В. Олифер, Н. Олифер. Компьютерные сети. ИМКН УрФУ

6. FDDI • Fiber Distributed Data Interface (FDDI, Волоконно-оптический интерфейс передачи данных) – развитие технологии Token Ring • Первая технология локальных сетей, в которой применялись оптические кабели • Скорость до 100 Мбит/с • Механизмы обеспечения надежности и обнаружения проблем ИМКН УрФУ

7. FDDI Источник: В. Олифер, Н. Олифер. Компьютерные сети. ИМКН УрФУ

8. Технологии локальных сетей. Выводы • Token Ring и FDDI используют сложные методы доступа к разделяемой среде • Эффективность сети выше • Оборудование дороже • Ethernet • Простой способ доступа к разделяемой среде • Технология коммутируемого Ethernet без разделяемой среды • Меньше функций, дешевле оборудование • Постоянное увеличение скорости • Результат – Ethernet вытеснил все остальные технологии ИМКН УрФУ

9. Технологии глобальных сетей • Используются для объединения сетей • Преимущественная топология – соединения точка-точка • Высокая протяженность каналов связи • Нет лидирующей технологии ИМКН УрФУ

10. X.25 • Исторически первая технология глобальных сетей • Предназначалась для объединения локальных сетей по аналоговым каналам связи – телефонным линиям • Низкая скорость • Высокая вероятность ошибок • Сложный стек протоколов, рассчитанный на обработку большого числа ошибок ИМКН УрФУ

11. Frame Relay • Появилась в конце 80-х • Работала на основе цифровых каналов • Скорость выше, чем у аналоговых • Ниже вероятность ошибки • Значительно проще, чем X.25 • Обеспечивает гарантию пропускной способности • Скорость до 2 Мбит/с ИМКН УрФУ

12. Frame Relay • Технологии коммутации • Коммутация пакетов (IP) • Коммутация каналов (телефонная связь) • Frame Relay использует технику виртуальных каналов: • Данные передаются в виде пакетов • Все пакеты идут по одному и тому же маршруту – виртуальному каналу • Во Frame Relay каналы должны быть сконфигурированы вручную до начала передачи данных ИМКН УрФУ

13. Frame Relay • Коммутация во Frame Relay выполняется на основе меток • Каждый кадр, поступающий на коммутатор Frame Relay, имеет метку • На основе этой метки коммутатор из таблицы коммутации выбирает порт, на который передается кадр • При передаче меняется метка ИМКН УрФУ

14. Frame Relay Источник: В. Олифер, Н. Олифер. Компьютерные сети. ИМКН УрФУ

15. ATM • Asynchronous Transfer Mode (ATM, асинхронный режим передачи) – технология для сетей с интегрированным обслуживанием ISDN • Цель ATM – хорошо передавать как голосовой трафик, так и данные • Минимизация времени задержки • Способы реализации: • Коммутация виртуальных каналов • Небольшой размер кадра • Скорость: 155 Мбит/с и 622 Мбит/с ИМКН УрФУ

16. ATM • Кадры в ATM называются ячейками • Ячейка имеет фиксированный размер – 53 байта • США предлагали 64 байта • Европа предлагала 32 байта • Преимущества • Фиксированная задержка • Хорошо подходит для передачи голоса • Недостатки • Высокие накладные расходы • Плохо подходит для передачи данных ИМКН УрФУ

17. ATM • Виртуальные каналы ATM: • Постоянный виртуальный канал (как во Frame Relay) • Коммутируемый виртуальный канал (создается динамически перед передачей данных) • Для создания динамических каналов служит специальный протокол сигнализации (как в телефонии) • Иногда время создания канала равно или больше времени передачи данных ИМКН УрФУ

18. MPLS • Multiprotocol label switching (MPLS, многопротокольная коммутация по меткам) – технология коммутации на основе меток, не зависящая от протокола • Поддерживает кадры переменной длинны • Инкапсулирует пакеты разных протоколов в кадры MPLS • Использует технологию виртуальных каналов ИМКН УрФУ

19. Архитектура MPLS Источник: В. Олифер, Н. Олифер. Компьютерные сети. ИМКН УрФУ

20. MPLS • LSR (label switch router) – маршрутизатор, пересылающий кадры только на основе меток • LER (label edge router) – маршрутизатор, добавляющий (или удаляющий) метки • LSP (label-switched path) – маршрут, отмеченный метками («виртуальный канал») ИМКН УрФУ

21. DWDM • Dense Wave Division Multiplexing (DWDM, уплотненное волновое мультиплексирование) – технология передачи по одному оптическому кабелю нескольких сигналов • Сигналы отличаются длиной волны • Сигналы с разной длиной волны называются лямбдами • Возможные скорости – до 100 Гбит/с ИМКН УрФУ

22. DWDM • DWDM – технология физического уровня, обеспечивающая передачу • Не обеспечивает кодирование • Нет форматов кадров • Основные сервисы DWDM • Мультиплексирование • Демультиплексирование ИМКН УрФУ

23. DWDM Источник: В. Олифер, Н. Олифер. Компьютерные сети. ИМКН УрФУ

24. Особенности DWDM • Оптические усилители без промежуточного преобразования оптических сигналов в электрические • Промежуточное подключение оптических сигналов без преобразования в электрические • Максимально доступные на сегодняшний день скорости • Максимально возможная на сегодняшний день протяженность ИМКН УрФУ

25. Глобальные сети. Выводы • Технологии X.25, Frame Relay и ATM перестали развиваться • Технология MPLS применяется в сетях операторов связи • Технология DWDM обеспечивает максимальные скорости, но не занимается канальным уровнем ИМКН УрФУ

26. Стеки протоколов • В настоящее время используется только один стек протоколов TCP/IP • Альтернативные стеки протоколов (сейчас не используются): • IPX/SPX – компания Novell • NetBIOS – компания Microsoft • OSI – стек протоколов, разработанный по модели ISO OSI ИМКН УрФУ

27. Стеки протоколов Источник: В. Олифер, Н. Олифер. Компьютерные сети. ИМКН УрФУ

28. Итоги • Технологии локальных сетей • TokenRing, FDDI • Технологии глобальных сетей • X.25, FrameRelay, ATM, MPLS, DWDM • Стеки протоколов • IPS/SPX, NetBIOS, OSI ИМКН УрФУ

29. Вопросы? ИМКН УрФУ