Опишите понятия «виртуальная сеть» и «виртуальный канал». Какие существуют разновидности виртуальных каналов и в каких случаях они используются.

Виртуальный путь – это соединение между двумя коммутаторами сети АТМ, описанные в таблицах коммутации соответствующих коммутаторов. Виртуальные пути применяются для наиболее часто используемых направлений. По одному виртуальному пути могут передаваться несколько виртуальных каналов. Виртуальный путь существует независимо от того, идет по нему передача данных или нет. Всего виртуальных путей в рамках сети может быть 256. В каждом виртуальном пути м.б. до 65 000 соединений.

Виртуальный канал – это соединение между двумя конечными станциями сети АТМ. Виртуальный канал является двунаправленным.

Имеются три вида виртуальных каналов:

1) постоянные виртуальные каналы (PVC). PVC устанавливается вручную в процессе конфигурирования сети.

2) коммутируемые виртуальные каналы (SVC). SVC устанавливается по мере необходимости всякий раз, когда конечная станция пытается передать данные другой станции. Это наиболее часто используемый тип каналов.

3) интеллектуальные постоянные виртуальные каналы (SPVC). SPVC представляет собой гибрид двух предыдущих типов каналов. Данное соединение устанавливается вручную на этапе конфигурирования сети, однако провайдер АТМ знает только конечные станции

Преимущества PVC:

1) не тратится время на установление соединения, поэтому обеспечивается более высокая производительность сети.

2) обеспечивается лучший контроль над сетью.

Недостаток: они должны формироваться вручную

Преимущества SVC:

1) данный вид соединения лучше установить или устранить, нежели PVC.

2) с помощью SVC могут эмулироваться каналы без установления соединения.

3) SVC требует меньше затрат на обслуживание, т.к. данное соединение проводится автоматически, а не вручную.

4) данный вид соединения имеет более высокую отказоустойчивость.

Преимущества SPVC:

1) Позволяет заранее задать конечные станции, поэтому не приходится тратить время на установление соединения.

2) Имеет более высокую отказоустойчивость подобно SVC.

Опишите функции и особенности уровня АТМ технологии АТМ. Опишите типы и назначение интерфейсов в сети АТМ.

Данный уровень отвечает за следующие функции:

- создание заголовка ячейки

- контроль АТМ-адреса в VPI и VCI

- мультиплексирование/демультиплексирование ячеек

- реализуются общие средства потока данных

На уровне ATM описывается, как получать ячейку, сгенерированную на физическом уровне, добавлять 5- байтный заголовок и посылать ячейку на уровень адаптации ATM. Также определяется, каким образом нужно устанавливать соединение с таким качеством сервиса, которое запрашивает ATM-устройство или конечная станция.

Для установления соединения определяются виртуальные каналы и виртуальные пути. После того, как соединение установлено, коммутаторы передают ячейки, используя адресные таблицы, в которых содержится информация об адресе порта, из которого приходят ячейки, идентификаторы виртуальных каналов (virtual circuit identifiers – VCI) и идентификаторы виртуальных путей (virtual path identifiers – VPI). Из адресных таблиц определяется, какие идентификаторы VCI и VPI коммутатор должен включить в заголовки ячеек перед тем как их передать.

Типы интерфейсов (логических):

- частные UNI (User Network Interface) – между внешней сетью и пользователем

- в частной сети:

· Частный NNI (net-to-net interface)

· Открытый

- открытый UNI (используется в общественных сетях, например сеть оператора)

- взаимодействие между сетями BI-CI-интерфейс

- интерфейс AINI – межсетевой интерфейс

Типы интерфейсов

 

 

Опишите методы и средства интеграции голосового трафика с трафиком данных. Опишите аппаратуру и технологии, которые реализуют такую интеграцию с обеспечением QoS.

Сегодня для передачи голоса по глобальным сетям наиболее широко применяется оборудование трех основных категорий:

· специализированные платы с процессорами цифровой обработки сигналов (Digital Signal Processors, DSP), ориентированные на передачу голоса по IP.

· устройства доступа для каналов frame relay (Frame Relay Access Device, FRAD), имеющие интерфейсы для подключения УПАТС и телефонных аппаратов, с последующей обработкой речевого сигнала.

· платы функциональных процессоров для подключения к ATM-коммутаторам цифровых УПАТС по каналам E1/T1.

IP-сети

Алгоритм работы VoIP таков. Когда абонент набирает расширенный номер другого удаленного абонента, плата голосового интерфейса VoIP принимает сигнал с этим номером от АТС или коммутатора. Используя собственную базу данных телефонных номеров, VoIP переводит номер в IP-адрес и устанавливает соответствующий удаленный шлюз VoIP, чтобы автоматически организовать соединение с удаленной системой.

При передаче речевого или факсимильного сообщения сигнал оцифровывается и сжимается в IP-пакеты размером 94 байта, содержащие блок голосовых данных, IP-заголовок, голосовой IP-подзаголовок и блок коррекции ошибок (FEC — Forward Error Correction), позволяющий восстановить IP-пакеты. Для передачи IP-пакетов через локальную сеть на маршрутизатор применяется сетевой интерфейс ПК.

Маршрутизатор отправляет поток данных через корпоративную сеть, где происходит обратный процесс: на принимающей стороне маршрутизатор выбирает IP-пакеты из корпоративной сети и посылает их по ЛВС на VoIP-шлюз места назначения, который и преобразует IP-пакеты в голосовой или факс-сигнал, а затем посылает его адресату

Сети frame relay

Аналогичный подход используется в сетях ATM и frame relay: речевой сигнал, поступивший в цифровой или аналоговой форме, обрабатывается по стандарту G.729 со скоростью компрессии 8 кбит/с и "упаковывается" в ячейку или кадр. При этом он занимает в общем трафике передачи данных полосу 10—12 кбит/с на один речевой.

В современных моделях коммутаторов для минимизации задержек голосового трафика в низкоскоростных каналах (до E1) при комбинированной передаче голос/данные применяется механизм "кадр—ячейка". уть его состоит в следующем: критичный к задержкам трафик (голос, видео и т. д.) передается ячейками постоянной длины, а прочие данные — кадрами переменной длины. Передающее устройство формирует отдельные очереди из ячеек и кадров. Если в тот момент, когда необходимо передать голосовую ячейку, пересылка кадра данных еще не завершена, передающий коммутатор разрывает кадр и передает нужную ячейку, а только затем досылает оставшуюся часть кадра.

Сети ATM

Преобразование в ячейки голосового потока в сетях ATM выполняется на уровне AAL1 (ATM Adaptation Layer 1). Современные модели ATM-коммутаторов используют два принципа передачи речевого трафика — Circuit Emulation и VTOA (Voice and Telephony Over ATM)

Механизм Circuit Emulation устанавливает постоянное виртуальное соединение CBR (constant bit rate) с требуемой полосой пропускания. Он реализован в оборудовании фирм Fore, Newbridge, 3Com. Однако это технологическое решение не всегда оптимально для сетей с пиковой нагрузкой, так как не предусматривает сжатия речевой информации и не позволяет избежать задержек при передаче ячеек с голосовым сигналом.

При использовании спецификации VTOA возможна более эффективная передача речи по ATM с компрессией и установкой соединений VBR (variable bit rate). Сеть АТС подключается по цифровому каналу E1/T1 к коммутатору, который осуществляет компрессию/декомпрессию речевого сигнала и маршрутизацию голосового трафика, интерпретируя набранный номер. В функции коммутатора входит и распределение голосового трафика по разным PVC в зависимости от загруженности того или иного маршрута (эта технология называется Voice Networking).