Выделенная линия (Leased line).

Выделенная линия, известная также как «соединение точка-точка», предоставляет одно предустановленное WAN соединение от клиента через сервис провайдера к удаленной сети. Сервис провайдер резервирует это соединение для частого использования этим клиентом. Выделенные линии исключают проблемы, возникающие в случае совместного использования канала, но они дорого стоят. Выделенные линии обычно реализуются с помощью синхронных последовательных каналов со скоростями до ТЗ, т.е. работают со скоростью 45 Мбит/с.

Для передачи, наиболее часто, используются протоколы HDLC и PPP.

Использование выделенных линий целесообразно при необходимости постоянного обмена информацией.

Коммутация каналов (Circuit-switched).

Это система коммутации, в которой выделенное соединение между отправителем и получателем должно существовать только во время сеанса связи.

Коммутация каналов используется для обеспечения базовых телефонных или ISDN услуг. Соединения с коммутацией каналов обычно используются в случаях, когда не требуются постоянное соединение с WAN. Коммутация каналов обычно реализуется с помощью асинхронных последовательных соединений.

Пакетная коммутация (Packet-switched).

Это метод WAN коммутации, при котором сетевые устройства совместно используют общую магистральную сеть (backbone) для передачи пакетов от источника к назначению через сеть провайдера.

Сети с пакетной коммутацией используют виртуальные каналы (virtual circuits, VС), которые обеспечивают сквозное соединение (end-to-end). Программируемые устройства коммутации обеспечивают физические соединения. Место назначения указывается в заголовках пакетов. Коммутация пакетов предлагает услуги, похожие на услуги выделенных линий, однако из-за того, что ресурсы канала делятся несколькими клиентами, стоимость этих услуг ниже.

Сети с коммутацией пакетов часто реализуются с помощью последовательных соединений со скоростями от 56 Кбит/с до ТЗ (45Мбит/с).

Коммутация ячеек (cell switching) похожа на коммутацию пакетов, но данные разделяются не на пакеты, а на ячейки фиксированной длины, а затем передаются по VCs. Соединения с коммутацией ячеек могут работать со скоростями от Т1 (1.544 Мбит/с) до DS-З (45Мбит/с) по медным кабелям, и до ОС-192 (10 Гбит/с) по оптоволокну.

Для передачи, наиболее часто, используются технологии Frame Relay и X.25.

Технология TDM

Метод временного мультиплексирования (Time Division Multiplexing - TDM).

Данный метод использует выделенную линию.

Каждому пользователю, подключенному к линии связи, выделяется момент времени, когда он может передавать информацию – тайм-слот (time slot).

Базовая скорость канала – 64 Кбит/с, которая называется digital signal level 0 (DS0).

Технология TDM имеет несколько типов соединений:

• Соединение T1 разделяется на 24 тайм-слота, с общей пропускной способностью 1.544 Мбит/с.
• Соединение Т3 разделяется на 672 тайм-слота, с общей пропускной способностью 44.736 Мбит/с.
• Соединение Е1 разделяется на 30 тайм-слотов, с общей пропускной способностью 2.048 Мбит/с.
• Соединение Е3 разделяется на 480 тайм-слотов, с общей пропускной способностью 34.368 Мбит/с.

Технология SDH

Технология SDH (Synchronous Digital Hierarchy) - стандарт для транспортировки трафика с различными уровнями скорости прохождения сигнала синхронного транспортного модуля (Synchronous Transport Module, STM) и методом временного мультиплексирования (TDM) и кросс-коммутации тайм-слотов.

Скорости передачи— 155 Мбит/с (STM-1), 622 Мбит/c (STM-4), 2,5 Гбит/c (STM-16).

Оконечное оборудование SDH оперирует потоками E1 (2,048 Мбит/с), к которым подключается клиентское оборудование.

Основные устройства сети - SDH-мультиплексоры. Мультиплексор SDH имеет два набора интерфейсов: пользовательский и агрегатный. Пользовательский набор отвечает за подключение пользователей, а агрегатный — за создание линейных межузловых соединений. Данные интерфейсы позволяют создавать следующие базовые топологии: «кольцо», «цепочка», «точка-точка».

При построении сетей SDH используется топология сети типа «кольцо» с двумя контурами (рис.1.16). По одному контуру передается синхронизирующая и сигнальная информация, по другому — основной трафик.

В качестве оборудования «последней мили» обычно используют оптические модемы, которые подключаются к мультиплексорам STM-1.

Следующий уровень могут составлять мультиплексоры уровня STM-4 и STM-16.

Оборудование SDH дает возможность резервирования линии и основных аппаратных блоков, автоматически переключая трафик на резервное направление. Это повышает надежность сети.

Управление конфигурацией сети, отслеживание и регистрация аварийных ситуаций осуществляются программными средствами с единой консоли управления.

Рис. 1.16. Структура сети SDH.

Основные преимущества технологии SDH:

• простая технология мультиплексирования/ демультиплексирования;
• доступ к низкоскоростным сигналам без необходимости мультиплексирования/ демультиплексирования всего высокоскоростного канала;
• резервирование при отказах каналов связи или оборудования;
• возможность создания «прозрачных» каналов связи, необходимых для решения определенных задач, например для передачи голосового трафика между выносами АТС или передачи телеметрии;
• возможность наращивания решения;
• совместимость оборудования от различных производителей;
• быстрота настройки и конфигурирования устройств.

Недостатки технологии SDH:

• использование одного из каналов полностью под служебный трафик;
• отсутствие механизмов приоритезации трафика;
• необходимость использовать дополнительное оборудование, чтобы обеспечить передачу различных типов трафика (данные, голос) по опорной сети.

Технологию SDH можно использовать при построении опорных сетей в условиях, когда:

• загрузка каналов далека от предельной;
• имеется необходимость предоставлять «прозрачные» каналы связи, например для передачи голосового трафика между АТС;
• использование каналов с фиксированной пропускной способностью.

Технология DPT

Технология DPT (высокоскоростная технология динамической передачи IP-пакетов) разработана компанией Cisco Systems, Inc и была предназначена для решения задач построения сетей нового поколения масштаба города, оптимизированных под передачу пакетов.

Технология DPT вобрала в себя основные достоинства современных сетей передачи данных, построенных на базе технологий SDH и Gigabit Ethernet и ориентирована, в первую очередь, на провайдеров услуг по передаче данных.

Используется новый стандарт 2-го уровня модели OSI, позволяющий напрямую инкапсулировать пакеты IP в кадры формата SDH. Для этого, на уровне MAC, используется протокол SRP (Spatial Reuse Protocol) с обычными MAC-адресами.

Сеть имеет топологию «кольцо», но возможно подключение типа «точка-точка». Узлы в кольце объединяются высокоскоростными волоконно-оптическими каналами связи на скоростях 155/622/2400 Мбит/с.

В качестве устройств опорной сети, поддерживающих технологию DPT, компания Cisco предлагает маршрутизаторы серий 7200, 7500, 12000 с соответствующими интерфейсными модулями.

Протокол IPS (Intelligent Protection Switching) обеспечивает отказоустойчивую работу сети при выходе из строя одного из узлов в кольце. При обрыве магистрального канала связи происходит быстрый переход на альтернативный маршрут происходит без перерасчета таблиц маршрутизации в пограничных маршрутизаторах опорной сети.

Основные преимущества технологии DPT:

• возможность построения высокоскоростной сети передачи пакетов (IP-сеть) без наложения дополнительных промежуточных протоколов 2-го уровня модели OSI;

• возможность напрямую организовать сервис VoIP;
• использование технологии MPLS позволяет осуществлять высокоскоростную доставку пакетов с требуемым качеством обслуживания и высокой степенью защиты информации;
• возможность приоритезации трафика (по две очереди в буферной памяти на интерфейсных модулях) и возможность задавать соответствие с очередями в буферной памяти маршрутизатора;
• резервирование каналов связи и оборудования (включая блоки питания, управляющие модули).

Недостатки технологии DPT:

• невозможность организации «прозрачных» каналов;
• менее развитые возможности приоритезации трафика по сравнению с ATM;
• несовместимость с оборудованием других производителей.

Применение технологии DPT для построения опорной сети рекомендуется при предоставлении услуг по передаче трафика в IP-сетях; при этом передача голосового трафика в данной сети будет возможна только в виде VoIP.