Transcript Sieci_komputerowe_8

Wykład 9
Sieci rozległe WAN – standardy
telekomunikacyjne - wprowadzenie
Przedmiot: Sieci komputerowe
Ryszard Wiatr
Elementy składowe sieci rozległych WAN:
urządzenia transmisji
sprzęt komunikacyjny (CSU/DSU)
adresowanie międzysieciowe
protokoły rutingu
Urządzenia transmisji
nośniki używane do transportu sygnałów biegnących przez sieć do
ich miejsc docelowych
kable koncentryczne
skrętka 2-żyłowa
kable światłowodowe
fale radiowe
urządzenia transmisji w WAN określane są często ze względu
na częstotliwości ich zegarów i strukturę ramek
Urządzenia transmisji
Urządzenia komutowania obwodów
Urządzenia komutowania pakietów
Linie dzierżawione
ISDN
Switched 56
X.25
Frame Relay
ATM (komutowanie komórek)
Topologia liniowa
Ruter
Ruter
Ruter
Topologia pierścienia
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Topologia gwiazdy
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Topologia oczek pełnych
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Topologia oczek częściowych
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Topologia dwuwarstwowa
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Topologia trójwarstwowa
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Topologia hybrydowa
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Ruter
Sieci ATM - Asynchronous Transfer mode
Bardzo duża szybkość przesyłania danych
Realizacja wielu usług - przesyłanie danych, dźwięków i obrazów
Przesyłanie danych w komórkach - ramkach o stałej długości:
53 oktety komórki:
5 oktetów - nagłówek
48 oktetów - dane
Łącznice ATM
komputery
komputer
Łącznica ATM
Przewód
do łącznicy
Przewód
od łącznicy
komputery
Para światłowodów
1 łącznica ATM - od 16 do 32 komputerów
Połączone łącznice ATM tworzą dużą sieć
Łącznica
ATM
Łącznica
ATM
Łącznica ATM
NNI lub UNI między
łącznicami ATM
NNI - Network to Network Interface
UNI - User to Network Interface
UNI między komputerem
a łącznicą ATM
System łącznic ATM
Z punktu widzenia komputerów ATM daje złudzenie jednorodnej sieci
Każdy komputer może połączyć się z dowolnym innym komputerem
Modele połączeń ATM:
SVC - komutowany obwód wirtualny (Switched Virtual Circuit)
-
przypomina zwykłe połączenie telefoniczne
system sygnalizacji zestawia ścieżkę od komputera żądającego
połączenia do komputera odległego
każda łącznica ATM sprawdza wzdłuż ścieżki jakość połączenia
PVC - stały obwód wirtualny (Permanent Virtual Circuit)
-
administrator używa łącznicy do ręcznego zestawienia połączenia
Sieci ATM
Pole VPI
Pole VCI
8 bitów
16 bitów
24-bitowy identyfikator połączenia
VPI (Virtual Path Identifier) - identyfikator ścieżki wirtualnej
VCI (Virtual Circuit Identifier) - identyfikator obwodu wirtualnego
24-bitowy identyfikator połączenia stosowany w interfejsach UNI, składa się z części
identyfikującej ścieżkę wirtualną i części identyfikującej obwód wirtualny
Sieci ATM
0
1
2
3
4
5
6
7
Kontrola przepływu
VPI (pierwsze 4 bity)
VPI (ostatnie 4 bity)
VCI (pierwsze 4 bity)
VCI (środkowe 8 bitów)
VCI (ostatnie 4 bity)
Typ zawartości
CRC
5-oktetowy nagłówek komórki ATM w interfejsie UNI
Bezpośrednio po nagłówku następują dane
Prio
Schemat organizacji interfejsu ATM i przepływu danych
Sterownik urządzenia
Oprogramowanie komputera
Warstwa adaptacyjna
Transport komórek
Karta interfejsu
Łącze optyczne
Światłowód
Warstwa adaptacyjna przekształca dane na komórki i gromadzi dane z odbieranych komórek
Sieci ATM
Od 1 do 65535 oktetów danych
8 bitów UU
8 bitów CPI
16 bitów długości
8 oktetów końcówki
32 bity sumy kontrolnej ramki
Format pakietów używanych przez warstwę adaptacyjną AAL5
Sieci ATM
Segmentacja i składanie ATM
AAL5 nadawcy dzieli pakiet danych napływający od oprogramowania na bloki o długości
48 oktetów, generuje blok kontrolny i przesyła każdy blok w 1 komórce
AAL5 u odbiorcy składa przychodzące komórki z powrotem w pakiet
Zbieżność - rozpoznawanie końca pakietu:
najmłodszy bit pola „typ zawartości” nagłówka komórki ATM zaznacza ostatnią komórkę
pakietu - bit końca pakietu
Sieci ATM
Kapsułkowanie datagramów IP w ATM
Przy przesyłaniu datagramów w sieci ATM oprogramowanie TCP/IP
wysyła cały datagram za pomocą warstwy adaptacyjnej AAL5.
Pomimo, że warstwa adaptacyjna może przysyłac pakiety o długości do 64 kilooktetów
(bo pole „długość” ma 16 bitów), to standard TCP/IP ogranicza MTU do 9180
oktetów.
IP musi więc fragmentować dłuższe datagramy przed przekazaniem ich do AAL5
Sieci ATM
Typy pakietów i multipleksowanie
Blok kontrolny AAL5 nie zawiera pola typu. Określenie, przez jaki protokół
obwód będzie wykorzystany, odbywa się na 2 możliwe sposoby:
- dwa komputery na końcach obwodu wirtualnego z góry ustalają, że obwód będzie
wykorzystany przez określony protokół (np. wyłącznie datagramy IP)
- komputery na końcach obwodu wirtualnego uzgadniają z góry, że niektóre oktety
obszaru danych będą wykorzystane jako pole typu:
1
16
LLC (AA.AA.03)
OUI2 (00.00)
Datagram IP
.......
31
OUI1 (00.00)
Typ (08.00)
Nagłówek LLC/SNAP
Typ: wartość 08.00 wskzuje na datagram IP zakapsułkowany w ramce Ethernetu
Jednoznaczny identyfikator organizacji:
OUI: wartość 00.00.00 identyfikuje organizację odpowiedzialną za standardy Ethernet
LLC - Logical Link Control
SNAP - Subnetwork Attachment Point
Sieci ATM
Logiczne sieci IP
A
B
C
D
H
SIEĆ ATM
G
F
E
Komputery w sieci ATM podzielone na dwie logiczne podsieci IP
LIS (Logical IP Subnet)
Format pakietu ATMARP
Sieci ATM
0
8
16
24
31
Typ sprzętu (0x0013)
Typ protokołu (0x8000)
Dł. Nad. (20)
Dł2 nad. (0)
Operacja
Dł. P. Nad (4)
Dł. Odb. (20
Dł2 Odb. (0)
Dł. P. Odb. (4)
Adres ATM nadawcy (oktety 0-3)
Adres ATM nadawcy (oktety 4-7)
Adres ATM nadawcy (oktety 8-11)
Adres ATM nadawcy (oktety 12-15)
Adres ATM nadawcy (oktety 16-19)
Adres protokołowy nadawcy
Adres ATM odbiorcy (oktety 0-3)
Adres ATM odbiorcy (oktety 4-7)
Adres ATM odbiorcy (oktety 8-11)
Adres ATM odbiorcy (oktety 12-15)
Adres ATM odbiorcy (oktety 16-19)
Adres protokołowy odbiorcy
Pole Operacja:
Kod
Znaczenie
1
2
8
9
10
Prośba ATMARP
Odpowiedź ATMARP
Odwrócona prośba ATMARP
Odwrócona odpowiedź ATMARP
Negatywna odpowiedź ARP
Sieci ATM
Pakiet ATMARP
0
1
0
Typ
2
3
4
5
6
Długość adresu w oktetach
Kodowanie typu i długości adresu ATM w polu o długości 8 bitów.
Bit 1 wskazuje typ adresu:
wartość 1 - adres ma format NSAP (20 oktetów)
wartość 0 - adres ma format E.164 (8 oktetów)
7
Sieci ATM
Odwrócony protokół ATMARP służy do znajdowania adresów,
gdy są używane obwody PVC. Komputer korzystający z tego
protokołu musi znać wszystkie skonfigurowane stałe
obwody wirtualne
Dwa komputery połączone stałym obwodem wirtualnym
dowiadują się o swoich wzajemnych adresach IP i ATM
za pomocą odwróconego ATMARP.
Jeden komputer wysyła odwrócona prośbę ATMARP,
na którą odpowiada drugi komputer.
Sieci ATM
W wypadku połączeń SVC, mechanizm ATMARP wymaga istnienia w każdej
sieci logicznej LIS serwera ATMARP odwzorującego adresy IP na ATM i
przechowującego te odwzorowania.
Każdy komputer lub ruter w sieci LIS musi zarejestrować swój adres IP
i odpowiadający mu adres ATM w bazie danych serwera ATMARP tej sieci LIS.
Rejestracja następuje automatycznie po utworzeniu obwodu wirtualnego
łączącego komputer z serwerem, gdyż serwer wysyła odwróconą prośbę
ATMARP, na którą komputer musi odpowiedzieć.
Sieci ATM
Odświeżanie informacji o wiązaniach w serwerze ATMARP:
Wiązanie jest po zarejestrowaniu w pamięci serwera ATMARP przechowywane 20 min.
Po 20 minutach serwer sprawdza taka pozycję.
Jeżeli nie jest połączony obwodem wirtualnym z komputerem, który przysłał
wiązanie, to usuwa tę pozycje z bazy danych.
Jeżeli jest nadal połączony , to próbuje odświeżyć tę pozycję, wysyłając
odwrotną prośbę ARP.
Jeżeli odpowiedź zawiera takie samo wiązanie, to serwer czeka następne 20 minut.
Jeżeli inne - serwer zamyka obwód wirtualny i usuwa pozycję z bazy danych.
Elementy sieci X.25
DTE (Ruter)
DCE
Sieć
X.25
DCE
DTE (Ruter)
DCE
DTE (Ruter)
DCE - przełącznik
sieci X.25
FDDI