Процедурная характеристика LMI

LMI предусматривает три стратегии локального управления:

- синхронное симплексное управление (ССУ);

- синхронное дуплексное управление (СДУ);

- асинхронное управление (АУ).

Синхронное симплексное управление. Для осуществления ССУ используются два типа сообщений:

- «Запрос состояния» (STATUS ENQUIRY);

- «Состояние» (STATUS).

С помощью этих сообщений LMI «проводит»:

§ проверку целостности соединения;

§ уведомление о включении или выключении ПВК;

§ уведомление о готовности ПВК.

Процедура ССУ заключается в периодическом «опросе» ООД пользователя через интерфейс LMI (процедура «биения») состояния сети. Эта процедура представлена на рис. 29.10. Через определенный временной интервал ООД пользователя посылает в сеть сообщение «Запрос состояния» (интервал опроса имеет международное обозначение — T391) с целью подтверждения целостности связи, на что АКД сети отвечает сообщением «Состояние», содержащим требуемый элемент информации о целостности связи.

Интерфейсом LMI ведется подсчет числа опросов. После определенного числа переданных сообщений «Запрос состояния» (этот интервал имеет международное обозначение — N391) ООД абонента запрашивает у сети информацию о так называемом полном состоянии, используя также сообщение «Запрос состояния». АКД сети на этот запрос отвечает сообщением «Состояние», в котором присутствуют информационные элементы для каждого ПВК (если ООД пользователя имеет несколько портов). В том случае, если информационный элемент для какого-либо ПВК отсутствует в этом ответе, терминал пользователя воспринимает это как отсутствие ПВК в интерфейсе «пользователь – сеть».

Рис. 29.10. Процедура периодического опроса (ССУ)

Формат сообщения «Запрос состояния» представлен на рис. 29.11 (версия ITU-T, в стандарте ANSI вводится дополнительный октет между 7-м и 8-м октетами, который имеет вид «10010101», а 8-й и 11-й октеты, соответственно – «00000001», «00011001»). Это сообщение всегда содержит два информационных элемента:

§ информационный элемент о типе сообщения;

§ информационный элемент проверки целостности связи.

Рис. 29.11. Формат кадра LMI «Запрос состояния»

Элемент информации типа сообщения указывает, какой тип сообщения запрашивается у сети (всего их может быть три, рис. 29.12). «Запрос о полном состоянии» посылается с целью получения информации о всех ПВК, сконфигурированных через интерфейс. «Запрос о целостности соединения» предназначен для промежуточного опроса о порядке следования кадров, «проходящих» через интерфейс, с целью контроля возможных потерянных кадров. «Запрос о состоянии отдельного асинхронного ПВК» посылается для получения информации об отдельном ПВК.

Главное назначение проверки целостности соединения — гарантировать ООД пользователя и АКД сети стабильность и надежность физической и логической связи между ними. Эта процедура основана на генерации последовательности специальных пронумерованных кадров и проверке корректности этой последовательности с помощью специального процесса. ООД абонента каждый раз (с определенной периодичностью) посылает сообщение «Запрос состояния» (рис. 29.13), в котором устанавливаются:

· порядковый номер передаваемого кадра (этот номер увеличивается на единицу по мере передачи таких кадров);

· порядковый номер последнего кадра, полученного от сети (в первом сообщении «Запрос состояния» имеет значение «0»).

Рис. 29.12. Кодирование поля «Тип сообщения» информационного элемента кадра LMI

На полученное сообщение «Запрос состояния» АКД сети передает ООД абонента сообщение «Состояние», в котором устанавливаются:

- порядковый номер передаваемого кадра (этот номер увеличивается на единицу по мере передачи таких кадров);

- порядковый номер последнего кадра, полученного от ООД пользователя.

Порядковые номера могут принимать значения (в двоичной форме) от 1 до 255. Порядковый номер «0» используется только для начального порядкового номера принятого кадра в начальном сообщении «Запрос состояния».

Формат информационного элемента о состоянии ПВК в кадре LMI «Состояние» представлен на рис. 29.14 (версия ITU-T, в стандарте ANSI первый октет имеет вид — «00000111»). Этот элемент содержит DLCI (10 бит) имеющегося ПВК и два бита-индикатора, которые указывают, будет ли данный ПВК «новым» и/или «активным». В случае если АКД сети создает новый ПВК, то бит «новый ПВК» устанавливается в «1». АКД сети передает такие кадры ООД абонента до тех пор, пока не получит от него сообщение «Запрос состояния», содержащее приемный порядковый номер, равный переданному сетевому порядковому номеру (последний переданный номер в сообщении «Состояние»). По своей сути эта процедура похожа на синхронизацию счетчиков, смысл которой заключается в информировании ООД пользователя о наличии нового ПВК, а по ее окончании АКД сети устанавливает бит «новый ПВК» в сообщении «Состояние» в «0».

Рис. 29.13. Формат информационного элемента о целостности соединения (ITU-T)

Однако признак нового ПВК не разрешает оконечному оборудованию пользователя начать передачу сообщения на данном ПВК. «Сигналом» начала передачи является бит «активный ПВК», установленный АКД сети в «1». Он устанавливается АКД сети только тогда, когда последняя непосредственно «убедилась”« в том, что найден путь для доставки сообщения к месту назначения (другими словами, когда ПВК полностью проключен). Время проключения ПВК зависит от конкретной сети и реализации протокола.

Процедура оповещения пользователя о состоянии ПВК не является процессом, происходящим в реальном масштабе времени, так как изменения в сети не доводятся до пользователя немедленно. Поэтому возможны проблемы, вы­званные некорректным выбором интервала времени, в течение которого ООД пользователя информируется о готовности ПВК, а именно:

Рис. 29.14. Формат информационного элемента о состоянии ПВК

« если ПВК становится доступным, то из-за некорректного выбора интервала времени для передачи кадра LMI с информацией о полном состоянии ПВК уведомленным (относительно активного состояния ПВК) может оказаться только один участник информационного обмена. ООД этого абонента начинает через ПВК передавать кадры данных, которые направляются к месту назначения до того, как оно назначения получит сообщение «Состояние», в котором бит «активный ПВК» установлен сетью в «1»;

« если, наоборот, ПВК становится недоступным, то по той же причине ООД абонента может не знать о неактивном состоянии ПВК, но по-прежнему передавать кадры данных в сеть через этот ПВК.

Оба эти случая не нашли своего отражения в стандарте FR. Однако наилучшим выходом из таких ситуаций будет размещение данных в буфере сети до тех пор, пока ПВК не станет активным.

Синхронное дуплексное управление. При ССУ, односторонним по своей природе, ответственность за генерацию сообщения «Запрос состояния» лежит полностью на ООД пользователя, а за генерацию сообщения «Состояние» — на АКД сети. Такая процедура приемлема для многих приложений, однако предпочтительнее, чтобы эта процедура была сбалансирована между двумя сторонами интерфейса LMI и каждая из сторон могла поддерживать параметры противоположной стороны, а также требуемый коэффициент готовности.

Рис. 29.15. Процедура синхронного дуплексного управления

СДУ — необязательная часть стандарта FR и может использоваться только при обоюдном соглашении сторон (абонент-сеть). Очевидно, что СДУ будет наиболее актуальным при взаимодействии коммутаторов FR-сети или различных FR-сетей (через интерфейс межсетевого взаимодействия «Network-Network Interface» — NNI), так как обеим сетям «нужна возможность опроса» другой.

СДУ отличается от ССУ только в одном: сообщения «Запрос состояния» и «Состояние» имеют право передавать обе стороны интерфейса (рис. 29.15).

При СДУ обе стороны FR-интерфейса передают сообщение «Запрос состояния» через определенный интервал (T391), обе «требуют» ответ — сообщение «Состояние» (T392), а также запрашивают информацию о полном состоянии (N391). При использовании этих процедур обе стороны могут запрашивать различные параметры. Вместе с тем обе стороны «ведут учет» номеров принимаемых и передаваемых кадров для каждого направления (рис. 29.16).

Асинхронное управление. Главный недостаток ССУ и СДУ — потенциальная задержка информирования ООД пользователя (или сети) об изменениях сетевых ПВК. Например, при задержке 60 с и CIR, равной 64 Кбит/с, ООД пользователя «направит» в сеть приблизительно 3,5 Мбит данных до того, как получит информацию о состоянии ПВК.

Рис. 29.16. Распределение нумерации кадров при СДУ

По этой причине была предложена стратегия АУ, когда используются стандартные сообщения «Запрос состояния» и «Состояние», которые могут передаваться сразу в случае изменения ПВК FR-сети. Эти сообщения содержат информацию только об отдельных ПВК, которые изменили свое состояние. Проверка целостности соединения также основана на генерации последовательности специальных пронумерованных кадров и проверке корректности этой последовательности с помощью специального процесса.

АУ может использоваться совместно с ССУ и СДУ. Однако когда в FR-сети применяются одновременно КВК и ПВК, то рекомендуется использовать только АУ.