Мережі передачі даних та технології побудови мереж
Нині переживає бурхливе освоєння області мереж передачі. Різновидів мереж досить багато. Саме визначення мережі в узагальненому розумінні - це система мультиплексування доступу до каналів зв'язку та ресурсів>- регіональні (WAN, Wide Area Network) - глобальні (InterNet, FidoNet, FreeNet) Основна відмінність глобальної мережі від інших - це необмежену кількість абонентів.Унікальність кожної мережі визначається методом доступу до середовища передачі даних. оптоволокна і кручений пари побудова мереж тепер дедалі більше почало базуватися використання оптичного кабелю і кабелю “вита пара” - що підвищило ефективність мереж нового рівня: значно підвищилася захищеність і якість інформації, збільшилися швидкість передачі і діапазон смуги пропускання.
метод доступу до мережі
Європа США Е1 - 2Мб/с Т1 - 1,5Мб/с Е2 - 8Мб/с Т2 - 6Мб/с Е3 - 34Мб/с Т3 - 45Мб/с Е4 - 140Мб/с Т4 - 274Мб/с
обладнання Е1, Е2, Е3, Е4 або Т1, Т2, Т3, Т4
метод тимчасового плезіохронного мультиплексування
STM-1 155 Мбіт/с STM-4 622 Мбіт/с STM-16 2,5 Гбіт/с STM-64 10 Гбіт/с
метод тимчасового синхронного мультиплексування
STS-1, OC-1 52 Мб/с STS-3, OC-3 155 Мб/с STS-12, OC-12 622 Мб/с STS-48, OC-48 2,5 Гб/с
метод тимчасового синхронного мультиплексування
10 Ethernet – 10 Мбіт/с Fast Ethernet – 100Мбіт/с Gigabit Ethernet – 1 Гбіт/с 10G Ethernet – 10 Гбіт/с 40G Ethernet – 40 Гбіт/с 100G Ethernet–100 Гбіт/с
метод колективного доступу
155 Мбіт/с 622 Мбіт/с 2,5 Гбіт/с
метод асинхронногомультиплексування
155 Мбіт/с 622 Мбіт/с 2,5 Гбіт/с
маршрутизатори Cisco 7200 Cisco 7500 Cisco 12000
динамічна передача IP-пакетів
ADSL - 3,5 Мбіт/с HDSL - 2 Мбіт/с SDSL - 2 Мбіт/с VDSL - 26 Мбіт/с SHDSL - 2,32 Мбіт/с UADSL – 384 Кбіт/с IDSL – 144 Кбіт/с
метод цифрової обробки сигналу
APON – 155 Мбіт/с BPON – 622 Мбіт/с EPON (GEPON) – 1 Гбіт/с 10 GEPON – 10 Гбіт/с GPON-1Гбіт/с та 2,5Гбіт/с
кільце, точка-точка, дерево
метод WDM мультиплексування та метод множинного доступу з розподілом часу
Детальніше про кожну технологу.
Технологія SDH (синхронна цифрова ієрархія) – технологія первинних цифрових і транспортних мереж. Є удосконаленим варіантом PDH-технології. Основною інформаційною структурою в мережах SDH є синхронний транспортний модуль з відповідним рівнем ієрархії, що називається STM-n. Рівень STM-1 є базовим і дорівнює 155 Мбіт/с. Мережі SDH відносяться до класу мереж з комутацією каналів методом синхронного мультиплексування з розподілом часу (TDM). Концепція SDH дозволяє створювати надійні транспортні мережі, в яких як вхідні дані використовуються PDH-потоки. Вся інформація у системі PDH/SDH передається контейнерами С-n та віртуальними контейнерами VC-n. Контейнер типу С-n – вхідна транспортна структура в первинній SDH-мережі: так у контейнер С-12 упакований потік E1, контейнер С-3 упакований потік E3, а в контейнері С-4 упаковується інформаційний потік самої SDH-мережі модуль STM- 1. Перед мультиплексуванням і комутацією в контейнер C-n вкладається трактова інформація про маршрут - тепер такий контейнер називається віртуальним контейнером VC-n. Його ще називають одиницеюмультиплексування в технології із синхронною цифровою ієрархією. У SDH-мережах працює єдиний високостабільний тактовий механізм – тактова мережева синхронізація (ТТС). Найкращою топологією вважається подвійне кільце – по першому кільцю передається інформаційний трафік, по другому – синхронізуючі дані і це кільце активізується для проходу основного потоку лише при збоях та аварійних ситуаціях.
Технологія SONET – технологія первинних цифрових мереж, аналог технології SDH. Синхронні транспортні модулі конструкції SONET називаються як STS-n (електричні сигнали) і OC-n (лазерне інфрачервоне випромінювання). Перший рівень, базовий для первинної мережі, STS-1/OC-1 дорівнює 52 Мбіт/с. Третій рівень STS-3/OC-3 відповідає першому рівню STM-1 в архітектурі SDH. Так само як і в SDH-мережах у SONET використовується метод тимчасового синхронного мультиплексування (TDM). Таким чином, коли говорять про мережі із синхронною цифровою ієрархією, мають на увазі технологію з абревіатурою SONET/SDH.
Технологія АТМ передбачає асинхронний спосіб передачі інформації осередками фіксованого розміру 53 байта що складається з 48 байтів даних і 5 байтів заголовка. Через посередництво АТМ-комутатора комірки мультиплексуються у міру надходження. Таке ущільнення даних називається методом асинхронного мультиплексування. Мережі АТМ орієнтовані віртуальне з'єднання двох видів інтерфейсу – віртуальний канал (VC) і віртуальний шлях (VI). Віртуальний канал встановлює з'єднання між двома кінцевими вузлами (абонентами) на час їхньої взаємодії. Віртуальний шлях складається з кількох віртуальних каналів та утворює маршрут між комутаторами. Синхронізація АТМ-мережі забезпечується за рахунок тактової мережевої синхронізації (ТТС). Фіксований стандарт осередкудає гарантований постійний час обробки даних - що є незаперечним плюсом цієї технології. Концепція ATM успішно використовується у мережах, де головним критерієм є високоякісна, швидкісна передача різнорідного трафіку (цифрових, голосових та мультимедійних даних).
Технологія DPT, розроблена фірмою Cisco Systems, знаходиться на стадії прийняття як міжнародний стандарт для побудови нового покоління міських мереж, орієнтованих на провайдерів послуг з передачі IP-трафіку. DPT – це технологія динамічної передачі IP-пакетів. Динамічність цієї розробки полягає у наданні надісланому пакету даних найкоротший шлях до абонента (вузла). Ідеологія новітньої технології полягає у вмілому використанні підходів щодо будівництва вже існуючих мереж, таких як: SONET/SDH, Token Ring, FDDI. Мається на увазі організація топології подвійного кільця. Це дуже ефектний хід компанії Cisco! У топології "подвійне кільце" у технологіях SONET/SDH, Token Ring, FDDI друга кільцева магістраль використовується як резервна при збоях, розривах тощо. У DPT два кільця працюють в активному режимі, причому IP-пакети обертаються по колу в протилежних напрямках: в одному кільці - за годинниковим, в іншому - проти годинниковим. Така організація потоків інформації дає можливість спеціальному протоколу SRP вибирати найактуальніший шлях до приймального вузла. Цікава технологія DPT ще й тим, що вона досить мобільно може вбудовуватись у вже побудовані SONET/SDH та Gigabit Ethernet мережі. Ну, і в плані ємності мережі – в DPT може бути включено набагато більше пристроїв, порівняно, скажімо, з тією ж SONET/SDH.
У цій статті ми зачепили типові технології побудови мереж передачі даних. Сподіваємось на розуміння нашого читача в томуконтексті, що з усієї множини мережевих розробок були розглянуті найзначніші і найзатребуваніші концепції. Дякую за розуміння! Автор.