Аналоговые телефонные сети и сети ISDN .

Наиболее популярными коммутируемыми каналами являются обычные аналоговые телефонные линии, но они малопригодны для построения корпоративных сетей. С пропускной способностью 9600 б/с эти линии подходят только для пользователя с минимальными требованиями к времени реакции системы. Чаще всего такие линии используются для индивидуального удаленного доступа к сети. Тем, кому нужна большая производительность на таких линиях, необходимы модемы с компрессией.

Телефонная сеть использует технологию коммутации цепей для подключения к устройствам ООД.

Основные характеристики технологии коммутации цепей:

• При вызове пользователи получают прямое соединение через коммутаторы в сети. Прямое соединение эквивалентно паре проводов, соединяющих пользователей.

• Коммутаторы не обладают возможностями промежуточного хранения данных.

• Поскольку запоминающие устройства к коммутаторах отсутствуют, возможна блокировка данных при коммутации цепей при занятости абонента.

• Коммутация цепей обеспечивает ограниченный сервис, который трудно расширить.

Современные системы телефонной коммутации подразделяются на электромеханические и программно-управляемые. Электромеханические системы управляются по проводным цепям и приводятся в действие электродвигателями, то есть электромеханически, либо шаговыми искателями, путем подачи электрических импульсов. В электромеханических системах логика маршрутизации встроена в аппаратуру. Программно-управляемые коммутаторы для представления логики коммутации используют программные средства. В системах с программным управлением может быть использована цифровая система коммутации, которая работает в 4 раза быстрее, чем самая быстрая из электромеханических систем - матричная.

При использовании коммутируемых телефонных линий модем должен иметь устройство автовызова, работающее на частоте 20 Гц, Использование такой скорости замедляет установление связи на существенную для компьютерных систем величину.

ISDN (Integrated Services Digital Network) - цифровые сети с интегральными услугами) -относятся к сетям с коммутацией каналов. Первичной целью разработки ISDN было намерение объединить отдельные инфраструктуры для передачи речи и цифровых данных в единую сеть.

Хотя сети ISDN известны уже давно, они не получили пока широкого распространения по нескольким причинам. Долгое время оставалась нерешенной проблема стандартизации. Хотя стандарт на сети ISDN и был принят комитетом СС1ТТ в 1988 году, он допускал несколько различных реализаций этих сетей. Поэтому оборудование различных производителей часто оказывается несовместимым. Другой причиной стала необходимость больших инвестиций для замены коммутационного оборудования в центральных АТС. Из-за слишком долгого периода созревания эти сети уже не обеспечивают ту пропускную способность, которая нужна наиболее требовательным сегодняшним и завтрашним приложениям. Поэтому область использования сетей ISDN меняется в сторону обеспечения связи небольших офисов, удаленных пользователей, работающих дома.

Как правило сети ISDN не используются в качестве основной магистрали корпоративных сетей. В Европе сети ISDN получили большее распространение, чем в США, так как телекоммуникационные сети там были развиты в гораздо меньшей степени. Поэтому внедрение новых сетей не потребовало решения проблем совместимости с уже существующим оборудованием в таких масштабах. Западно-европейские пользователи отдают предпочтение ISDN, так как стоимость передачи данных через высококачественную сеть ISDN значительно ниже, чем через телефонную сеть. В Германии же развитие сетей ISDN переживает настоящий бум. Отсюда следует, что в России существует еще более благоприятная ситуация для создания сетей ISDN.

С недавних пор сети ISDN стали называть узкополосными (narrowband) сетями ISDN. чтобы отличать их от нового типа цифровых сетей - широкополосных (broadband) сетей ISDN, которые способны обеспечивать еще более высокую производительность.

Архитектура сети ISDN предусматривает несколько видов сервисов (рисунок 17.4):

• некоммутируемые средства,

• коммутируемая телефонная сеть общего пользования,

• сеть передачи данных с коммутацией каналов,

• сеть передачи данных с коммутацией пакетов.

Сеть ISDN предоставляет два вида интерфейса пользователя с сетью - начальный (BRI) и основной (PRI). Начальный интерфейс BRI предоставляет два канала, несущих пользовательские данные (каналы типа В), по 64 Кб/с и канал для передачи управляющей информации (типа D) с пропускной способностью 16 Кб/с. Основной сервис PRI представляет собой канал Т1, в котором 23 канала выделены для передачи данных, то есть являются каналами типа В, а один канал является каналом типа D, поэтому этот вид сервиса обычно обозначается 23B+D.

На каналах типа В большинством операторов сетей ISDN реализуются только некоммутируемые сервисы и сервисы коммутируемой телефонной сети, передающие голосовой трафик в цифровой форме. Канал D используется для передачи информации об адресе абонента, используемой для коммутации каналов В. Для передачи адресной информации определены протоколы физического (1,430/1), канального (1.440/1) и сетевого (1.450/1) уровней, с помощью которых адресная информация в форме пакетов передается по каналам D, образующим сигнальную сеть (рисунок 17.5).

 

Рис. 17.4. Базовая модель архитектуры ISDN

 

Так как после передачи адресной информации канал D остается свободным, то его можно использовать для передачи компьютерных пакетов, однако невысокая скорость этого канала - 16 Кб/с - не может удовлетворительно поддерживать трафик современных вычислительных сетей. Поэтому сети ISDN в настоящее время используются при соединении локальных сетей как высокоскоростные коммутируемые сервисы физического уровня подобно аналоговым телефонным каналам, но лучшего качества.

Оконечное оборудование данных пользователя локальной сети - соответствующий адаптер компьютера, порт моста или маршрутизатора - обычно соединяется с сетью ISDN через терминальный адаптер ТА, который преобразует стандартный для ООД интерфейс, такой как RS-232C или X.21, в стандартный интерфейс ISDN физического уровня 1.430. Стандарты ISDN определяет различные типы интерфейсов для подключения оборудования пользователя различного типа (рисунок 17.6).

Стоимость услуг ISDN первой волны была слишком высокой для отдельных конечных пользователей. Вторая жизнь ISDN началась тогда, когда многочисленным корпорациям и учреждениям понадобилось соединить свои разбросанные сети в корпоративную сеть, а общий трафик между филиалом и штаб-квартирой был слишком мал, чтобы арендовать выделенную линию. Кроме того, бизнес начал серьезно эксплуатировать дистанционный доступ и работу с мобильным персоналом. Это привело к стратегии виртуальных офисов, когда сотрудники могут подключаться к локальной сети корпорации из

 

Рис. 17.5. Коммутация к a н a л o в в сетях ISDN.

 

 

удаленных мест (как правило, из дома) в произвольное время. Такие пользователи желают применять свои обычные приложения локальной сети дистанционно с производительностью, сравнимой с той, какую они имели, когда были непосредственно подсоединены к ЛВС. Поэтому им нужна высокая скорость соединения, иногда значительно превышающая скорость, обеспечиваемую самыми быстродействующими модемами.

Узким местом действительно высокоскоростных телекоммуникационных технологий. таких, как, например, АТМ или Frame Relay, всегда становится точка подсоединения к локальной сети, где скорость по-прежнему остается недостаточной. При существующих ценах тянуть АТМ до конечного пользователя и устройств локальной сети разорительно. С другой стороны,

Рис. 17.6. Подключение пользовательского оборудования (ООД) к ISDN

Т02 - терминальное оборудование 2, имеющее интерфейсы серии V или Х МККТТ (например, V. 24, Х.21),

 ТА - терминальный адаптер, преобразовывающий интерфейсы серии V или Х в интерфейсы I.430,

 Т01 - терминальное оборудование 1 – имеет стандарт 1.430 (например, цифровой телефон),

 С02 - сетевое окончание 2 - реализует функции 2-го и 3-го уровней OSI (РВХ, маршрутизатор),

С01 - сетевое окончание 1 -реализует функции CSU (уровень 1 модели OSI).

 

 

ISDN можно довести до столов пользователей, обеспечив все настольные устройства в масштабе города линиями связи с полосой пропускания 128 Кб/с, что обойдется относительно недорого. Даже если в районной АТС нет цифрового коммутирующего оборудования, то альтернативные службы позволяют получать доступ к ISDN через подобную аппаратуру, имеющуюся где-либо в ином месте сети. Как правило, трафик ISDN направляется тогда через АТС другого района. В большинстве крупных городов Европы и США нет проблем с доступом к ISDN.

Корпорация Microsoft использует ISDN с 1988 года, когда она начала сотрудничать со своими местными телефонными компаниями. В настоящее время 220 служащих корпорации используют BRI для дистанционного доступа из дома, а в корпорации эксплуатируется общенациональная сеть на основе PRI, к которой подсоединено более 30 филиалов в США. Важным стимулом к использованию ISDN является возможность доступа к Internet. В США ряд поставщиков услуг по доступу к Internet работает над тем, чтобы к ним можно было подсоединиться по каналам ISDN.

Для ориентира приведем некоторые цены на услуги и оборудование ISDN в США.

Линия BRI:

• 22 доллара в месяц за предоставление услуг связи,

• 70 долларов - единовременная плата за подключение,

• 125 долларов - единовременная плата за установку.

Оборудование:

• Адаптер терминала Motorola UTA - 220 (для предприятия) - 995 долларов,

• Модем Motorola Hybrid Modem (для конечного пользователя, включает факс-модем 14.4 V.32bis и соединитель NTI для мультиплексирования голоса и данных) -895 долларов,

• Мосты для подсоединения локальной сети к ISDN - от 500 до 1000 долларов.