Идентификаторы виртуального пути и виртуального канала

Для создания гибкой, сравнительно дешевой СПД, какой и планируется быть ШЦСИО, необходимо по возможности упростить архитектуру сети и процесс обработки служебной информации в ее узлах. Этих целей достигают за счет использования концепции виртуального пути для управления виртуальными каналами на транзитном участке ШЦСИО. Если под виртуальным каналом подразумевается логическое соединение сетевого уровня, которое может быть динамически установлено и разъединено, то термином «виртуальный путь» обозначают совокупность таких соединений, имеющих в пределах некоторой транзитной (магистральной) сети общую пару терминалов. Последние непосредственно соединяются с коммутационными системами, межсетевыми преобразователями локальных сетей общего пользования или частных сетей. Такое объединение виртуальных каналов позволяет упростить процессы установления, обработки и управления каждым отдельным соединением и мультиплексированием их совокупности. Поэтому в рамках упомянутой концепции номер виртуального канала состоит из двух частей: ИВП и ИВК.

ИВП может присоединяться к каждой ячейке или группе ячеек, причем в последнем случае формируется либо кадр фиксированной длины, либо объединенная ячейка переменной длины (рис. 32.6). Хотя два последних метода уменьшают количество переключений коммутатора, что важно при скоростях передачи информации порядка 10⁸ бит/с и более, реализуемых в ШЦСИО, оба требуют расширения буферной памяти того же коммутационного узла, что увеличивает задержку. Кроме того, переменная длина объединенной ячейки усложняет процесс обработки служебной информации в узле. Поэтому наиболее распространен первый метод, а в сетевом интерфейсе применяется и второй.

Рис. 32.6. Присоединение ИВП:

а) к каждой ячейке; б) к кадру фиксированной длины; в) к объединенной ячейке

Различают две схемы формирования номера виртуального канала, объединяющего ИВП и ИВК: точную и неточную. В первой схеме упомянутые идентификаторы неразделимы, точная граница между ними в пределах соответствующего поля заголовка не устанавливается, и любой узел сети использует весь номер виртуального канала для определения маршрута ячейки. Эта схема реализована в форматах заголовков, предложенных T1S1 и ETSI. Во второй схеме для обоих идентификаторов выделяются отдельные поля в заголовке ячейки, каждое из которых избирательно используется либо транзитным, либо конечным узлом сети.

Служба приоритетов

До сих пор остается предметом обсуждения необходимость введения службы приоритетов в ШЦСИО. При ее реализации проблема коммутации будет решаться на основе следующих принципов:

- задержка ячейки с более низким приоритетом для передачи ячейки с более высоким приоритетом;

- уничтожение ячейки с более низким приоритетом при необходимости передачи ячейки с более высоким приоритетом.

В соответствии с этими принципами выделяют следующие типы приоритетов. Приоритет по задержке (delay priority) введен для упорядочения очереди ячеек в буфере узла коммутации. Более высокий приоритет обеспечивает (в среднем) меньшую задержку передачи сообщения от одного терминала сети до другого. Однако изменение приоритета по задержке в пределах одного виртуального канала может привести к изменению последовательности прихода ячеек к пользователю, а, следовательно, и к искажению сообщения или увеличению задержки передачи сообщения в целом.

Другим типом является приоритет по потере (loss priority) ячеек, введенный для упорядочивания процесса уничтожения ячеек при аварийных ситуациях сети, возникающих главным образом при перегрузке буфера узла. Именно этот тип приоритета ячеек предусмотрен в предлагаемой ITU-Т концепции ШЦСИО, указатель которого занимает один из двоичных символов резервного поля заголовка (рис. 32.5,в). Однако для этой цели могут использоваться и более сложные, чем механизм приоритетов, алгоритмы.

Существуют различные модели процесса присвоения приоритетов:

§ детерминированные, когда приоритет либо присваивается на этапе установления соединения, как это планируется в программе ETSI, либо постоянно закреплен за конкретным видом службы, пользователем (например, высокий приоритет по задержке для специфической группы пользователей на уровне правительственных или военных учреждений);

§ динамические, когда приоритет пересчитывается в зависимости от фактической величины задержки отдельного сообщения (так называемый относительный приоритет ячеек);

§ выделение окон, что соответствует резервированию;

§ задержки ячейки или более крупного сегмента на цикл коммутации;

§ различные режимы организации очередей.

Не все перечисленные модели требуют при своей реализации введения в заголовок ячейки поля указателя приоритета. Поэтому формат заголовка ячейки, предложенный ITU-T, и предусматривает возможность расширения адресного поля (ИВП, ИВК) до 28 битов за счет полей указателей типа сообщений и приоритета (резервное поле).

Защита заголовка ячейки ATM (циклическая проверка)

Проверочная последовательность, расположенная в одноименном поле заголовка, предназначена для обнаружения или для обнаружения и исправления ошибок, возникающих в процессе передачи ячейки по каналу связи ШЦСИО. Как правило, организуется циклическая избыточная проверка, известная из традиционного пакетного режима доставки, поскольку она обеспечивает лучшее по сравнению с другими методами качество решения этой задачи. Необходимость введения такой проверки обусловливается тем, что случайное искажение хотя бы одного символа ИВК влечет за собой потерю всей ячейки. Потеря ячейки в свою очередь может привести к потере части или даже всего сообщения соответствующей службы. ЦИП позволяет исправлять как минимум одиночные ошибки и обнаруживать их пакеты. Длина ЦИП выбирается исходя из планируемой длины заголовка. Так, ЦИП длиной 5 битов обнаружит одиночную ошибку в блоке из 24 битов, ЦИП длиной 6 битов — в блоке из 32 битов. Более длинные ЦИП обладают большими возможностями. Вид проверочного полинома определяется аппаратурой транзитных узлов коммутации ШЦСИО и стандартизации в отличие от полиномов, используемых в кадрах протоколов канального уровня традиционных СПД, еще не подвергался.