Аннотация
Темой данной дипломной работы является разработка структурнойсхемы маршрутизатора, реализующего логический способ формирования планараспределения информации. Дипломная работа включает в себя общее описаниеширокополосных сетей интегрального обслуживания; классификацию алгоритмовмаршрутизации. Разработана структурная схема маршрутизатора, реализующего анализируемыйметод маршрутизации. Приведена математическая модель для данного метода.Рассмотрены вопросы, связанные с техникой безопасности при работе с ЭВМ.
Введение
Динамика современного экономического и социального развитиястраны в значительной степени определяется развитием инфраструктур, важнейшимэлементом которой является связь. Сети связи должны обеспечивать передачу ираспределение всевозможных информационных потоков, необходимых для удовлетворениянужд населения, эффективного функционирования производственных процессов деловогои промышленного сектора, проведение государственных и политических мероприятий.Современный этап развития сетей связи характеризуется стремительным увеличениемобъемов передаваемой информации.
В настоящее время общество постепенно вступает в эруинформационной экономики, поэтому традиционная классификация основных видовпроизводства “товары и услуги”, трансформируется в “ товары, услуги иинформация”. Успехи в создании и внедрении современных сетевых технологийсоздали предпосылки для широкомасштабной реализации новых сетевых решений.
Бурный рост пользователей телекоммуникационных сетей привел ксерьезному спросу на услуги передачи данных и их качество. Между компаниями,предоставляющими различные сетевые услуги, возникла жесткая конкуренция, врезультате которой наметилась тенденция объединения различных информационныхструктур в единую технологию способную поддерживать передачу данных любоготипа. Внедрение широкополосных сетей интегрального обслуживания (Ш-ЦСИО) сиспользование технологии АТМ (Asynchronous Transfer Mode) позволяет разрешитьданную задачу.
Данная дипломная работа посвящена проблеме маршрутизации вШ-ЦСИО. Приведена краткая характеристика Ш-ЦСИО. Рассмотрены различныеалгоритмы маршрутизации, в частности логический метод формирования планараспределения информации (ПРИ), разработана структурная схема маршрутизатора,реализующего данный метод. Приведена математическая модель для данного метода.Отражены вопросы безопасности жизнедеятельности при работе с ЭВМ.
1. Общие положения Ш-ЦСИО
1.1 Предпосылкивозникновения и перспективы развития Ш-ЦСИО
В настоящее время в мире электронных коммутации используютсятри принципиально различные информационные инфраструктуры: телефонная сеть дляпередачи речи, кабельная сеть и система телевещания для трансляциивидеоизображения, сети с коммутацией пакетов для взаимодействия междукомпьютерами.
Высокоскоростные каналы телефонной сети для связи на большиерасстояния служат для передачи видеосигналов и объединения отдельных локальныхсетей, осуществляя обмен компьютерными данными. Отрасль кабельного телевидениятакже развивается в направлении поддержки компьютерных коммуникации,обеспечивая передачу по одному кабелю телевизионных программ и компьютерныхданных. По существу различные типы коммутационных технологий эволюционировалипараллельно. Все они переходили от аналоговых технологий к цифровым методампередачи, мультиплексирования и коммутации. Специалисты в отрасли связипостепенно пришли к мнению, что различные информационные инфраструктуры нужнослить в единую сетевую технологию способную поддерживать передачу данных любоготипа.
Развитие современных сетевых технологий, успехи в созданииволоконно-оптических линий связи и сверхбольших интегральных схем с большойпамятью и огромным быстродействием привели к разработке нового способатранспортирования информации, получившего наименование асинхронного режимапереноса (Asynchronous Transfer Mode), то есть была внедрена широкополоснаясеть интегрального обслуживания (Ш-ЦСИО) с использованием технологии АТМ.
Технология АТМ обеспечивает:
· транспортирование всехвидов информации (речи, музыки, подвижных и неподвижных изображений, данных) ввиде пакетов фиксированной длины — ячеек;
· выделение пользователюв каждый момент времени только того ресурса пропускной способности сети,который ему необходим;
· поддержкуинтерактивных (диалоговых) служб и служб распределения информации, а такжеслужб с установлением и без установления соединения;
АТМ представляет собой метод коммутации, мультиплексированияи передачи, являющийся разновидностью коммутации пакетов, в которойиспользуются короткие пакеты постоянной длины, именуемые ячейками. Обработкаячеек в блоке коммутации ограничивается анализом заголовков ячеек длямаршрутизации их в соответствующие очереди.
В сети АТМ не реализуются функции управления потоков иобработки ошибок, которые решаются на уровне прикладных задач пользователя илиустройствами доступа.
Вследствие этих особенностей АТМ способен удовлетворятьусловиям, налагаемым такими различными видами информации, как речь, движущиесяизображения или данные. Этот универсальный режим передачи делает возможнымобъединение всех видов служб на единственном доступе к сети.
Размер полезной нагрузки ячеек АТМ, равный 48 байтам,является следствием компромисса: во время заседания МСЕ-Т в Женевепредставители США и нескольких других стран рекомендовали 64-байтовое поледанных, тогда как европейские страны предпочитали 32-байтовое поле. Посколькуне удавалось выработать общее мнение по технической стороне вопроса, былопринято компромиссное решение.
Концепция АТМ смогла сформироваться и столь быстро добитьсяодобрения, потому что её корни уходят глубоко в общее развитие областиэлектросвязи. Выбор АТМ вызвал не полное изменение, а скорее внедрение нового всуществующие методы; в перспективе это должно привести к унификации режимовпередачи, используемых всеми устройствами, относящимися к среде связи(терминалами, локальными сетями, крупномасштабными сетями).
Мир электросвязи постоянно развивается, при этом каждая новаятехника обычно строится на одной из предшествующих. Так, цифроваямультиплексная иерархия основана на временном разделении и методе ретрансляциикадров, который в свою очередь представляет собой усовершенствование коммутациипакетов.
1.2 Видысервиса
Немногие технологии получили за последние несколько лет такоеширокое освещение в компьютерной прессе, как Asynchronous Transfer Mode (АТМ).АТМ — очень гибкая технология; она позволяет передавать по сети различные типытрафика — голос, видео и данные, обеспечивая при этом достаточную пропускнуюспособность для каждого из них и гарантируя своевременную доставкувосприимчивой к задержкам информации.
Виды сервиса, предоставляемые пользователю, приведены втаблице 1.1.[1]
/>
1.3Структура эталонной модели протоколов Ш-ЦСИО
Технология АТМ была разработана организациями ANSI (AmericanNational Standards Institute) и ITU (International Telecommunications Union)как транспортный механизм для широкополосной сети и имеет собственную модель.
Общий вид эталонной модели протоколов Ш — ЦСИО сиспользованием технологии АТМ представлен на рисунке 1.1.[2]
/>
Модель включает в свой состав три плоскости: плоскостьпользователя, плоскость управления и плоскость менеджмента.
Плоскость пользователя (U -plane) обеспечиваеттранспортировку всех видов информации в совокупности с соответствующимимеханизмами защиты от ошибок, контроля и управления потоком, ограничениянагрузки и тому подобное. Плоскость пользователя умеет уровневую структуру.
Плоскость управления (С — plane) определяет протоколыустановления, контроля и разъединения соединений, ей принадлежат все функциисигнализации, кроме протоколов метасигнализации. Плоскость управления имееттакже уровневую структуру.
Плоскость менеджмента (M — plane) обеспечивает выполнениефункций двух типов: управление плоскостями и управление уровнями. Функцииуправления плоскостями обеспечивают координацию между всеми “гранями” моделипротоколов и относятся ко всей Ш-ЦСИО, связывая её в единое целое. Областьуправления плоскостями не имеет уровневой структуры.
Функции управления уровнями решают задачи распределениясетевых ресурсов, согласования их с параметрами трафика, обработки информацииэксплуатации и технического обслуживания и управления сетью. Управлениеуровнями имеет уровневую структуру.
Первыми тремя уровнями эталонной модели являются: физический,уровень АТМ, уровень адаптации АТМ.
Эти три уровня примерно соответствуют по функциямфизическому, канальному и сетевому уровню эталонной семиуровневой моделивзаимодействия открытых систем (ЭМ ВОС). В настоящее время модель АТМ невключает в себя никаких дополнительных уровней, то есть таких, которыесоответствуют более высоким уровням ЭМ ВОС. Однако самый высокий уровень вмодели АТМ может связываться непосредственно с физическим, канальным, сетевымили транспортным уровнем ЭМ ВОС.
Основные функции уровней и их деление на подуровни приведеныв таблице 1.2[1].
/>
1.3.1 Физический уровень
Условия, налагаемые на физический уровень уровнем АТМ, оченьограничены.
Поток ячеек, сгенерированный на уровне АТМ, может бытьпередан практически по любой цифровой системе передачи. Это означает, что онможет быть адаптирован к любой существующей или будущей системе передачи.
Физический уровень может быть разделен на два подуровня,которые обеспечивают выполнение ниже перечисленных основных функций:
· подуровень конвергенции управляетадаптацией скорости передачи битов, защитой заголовка, выделением ячейки иадаптацией к структуре физической среды;
· подуровень физической среды отвечает закодирование, декодирование, скремблирование и адаптацию к среде.
Подуровень, зависящий от физической среды, определяетскорость передачи битового потока через данную физическую среду, а также обеспечиваетсинхронизацию между передачей и приемом. На этом уровне осуществляется линейноекодирование и, если необходимо, электронно-оптическое и оптоэлектронноепреобразование сигналов. В качестве физической среды, используемой дляраспространения сигнала, чаще всего используется одномодовое или многомодовоеоптоволокно.
Подуровень конвергенции с системой передачи определяетпорядок передачи ячеек АТМ в битовом потоке и выполняет следующие функции:
· генерацию кадра системы передачи и еговосстановление на приеме;
· адаптацию потока ячеек к кадру передачи напередающей стороне и выделение ячеек из кадра на приемной стороне;
· формирование поля контроля ошибок взаголовке на передающей стороне для обнаружение и исправление одиночных ошибок,если это возможно, на приемной стороне;
· согласование скорости ячеек.
В качестве цифровых систем передачи могут использоватьсясистемы передачи синхронной (СЦИ) или плезиохронной (ПЦИ) цифровой иерархии ссобственной структурой кадра. Поэтому требуется специальный механизм упаковкиячеек в поле полезной нагрузки кадра систем передачи СЦИ или ПЦИ. Кроме того винтерфейсе — “пользователь — сеть” МСЭ — Т предложена специальная структура, вкоторой кадр эквивалентен ячейке. Такая система передачи получила название ячеечной.Выделение ячеек — это механизм, позволяющий на приемном конце восстановитьграницы ячейки. На передающей стороне осуществляется формированиепоследовательности контроля ошибок в заголовке. Эта последовательностьпомещается в соответствующее поле заголовка ячейки. На стороне приема значениепоследовательности контроля ошибок в заголовке пересчитывается и сравнивается.В случае несовпадения ошибка, если это возможно, исправляется, или, в противномслучае, ячейка стирается.
Согласование скорости ячеек заключается в том, что если состороны уровня АТМ поток ячеек меньше пропускной способности системы передачи(СП), то подуровень конвергенции физического уровня на передающей сторонедобавляет ячейки, которые не содержат информации, а на стороне приема отбрасываетих. Такие ячейки получили наименование “пустых”.
Адоптация скорости. Скорость передачи битов потокамультиплексированных ячеек, сформированного уровнем АТМ, обычно не равнарабочей скорости передачи битов в физическом звене доступа. Поэтому необходимаадаптация скорости, зачастую называемая стаффингом или выравниванием. Различныеварианты выполнения этой адаптации могут быть сгруппированы в три основныхспособа, третий из них в действительности является комбинацией двух первых:
· Для генерации непрерывногопотока ячеек в него вводятся пустые ячейки. В случае цикловой системы передачирезультирующий поток соответствует нагрузке звена передачи (например,синхронные циклы SDH), тогда как если звено передачи ориентированно на ячейки,он равен общей скорости передачи битов в звене. Этот метод ввода был поддержанМСЕ-Т для широкополосной сети.
· Поток ячеек, напротив,может оставаться прерывистым; этот тип потока в основном встречается влокальных сетях АТМ, которые пока ещё не стандартизованы. Так как интервалмежду ячейками может быть любой длины, для адаптации скорости передачи битовмогут быть введены знаки стаффинга (символы “свободно”). Этот методиспользуется, например, для передачи ячеек АТМ в инфраструктуре, использующейфизический уровень волоконно-оптического распределенного интерфейса данных наскорости 100 Мб/с.
Комбинация двух передающих способов состоит в группированиипостоянного числа ячеек в блоки, которые могут содержать пустые ячейки.Интервалы между этими блоками могут быть заполнены переменным числом байтовстаффинга, чтобы гарантировать строгую последовательность блоков через 125 мкскаждый; этот способ используется для передачи ячеек АТМ по каналамплезиохронной цифровой иерархии.
1.3.2Уровень АТМ
В соответствии с эталонной моделью протоколов уровень АТМрасположен между физическим уровнем и уровнем адоптации АТМ. Форматы ячеекопределены в рекомендациях МСЭ-Т I.361 [9]. Ячейка имеет длину 53 байта исодержит два основных поля:
· заголовок (5байт),основная роль которого состоит в обеспечении распознавания ячеек, принадлежащихк одному и тому же соединению, и в их маршрутизации;
· поле данных (48 байт),содержащее полезную нагрузку.
При этом в отличие от У-ЦСИО в Ш-ЦСИО кроме интерфейса“пользователь- сеть” определен также интерфейс “сеть-сеть”. Соответственноимеются два вида ячеек для этих видов интерфейсов. Общий вид ячейки АТМ, а также структура заголовка ячейки АТМ в интерфейсах “сеть-сеть”, “пользователь –сеть” приведены на рисунке 1.2 [1]
/>
Заголовок ячейки в интерфейсе “пользователь-сеть” имеетследующие поля:
· общего управления потоком (ОУП), длиною 4бита;
· идентификатора виртуального пути (ИВП),длиною 8 бит;
· идентификатора виртуального канала (ИВК),длиною16 бит;
· типа полезной нагрузки (ТПН), длиною 4бита;
· приоритета потери ячейки (ППЯ), длиною 1бит;
· контроля ошибок в заголовке (КОЗ), длиною8 бит.
Структура заголовка ячейки в сетевом интерфейсе приведена нарисунке 1.2. Все различие состоит в том, что ОУП в сетевом интерфейсе неиспользуется, а биты поля ОУП отданы полю ИВК, длина которого увеличена с 8-мидо 12 бит.
Поле общего управления потоком (ОУП) состоит из 4-х бит ипредназначено для управления нагрузкой в соединениях “пользователь-сеть” сцелью защиты от перегрузок, как в двухточечных, так и в многоточечныхконфигурациях доступа. Поле ОУП используется для контроля нагрузки, создаваемойоконечными устройствами пользователя, но не используется для управленияпотоком, порождаемого сетью
Поле идентификатора виртуального пути (ИВП) занимает 8 бит винтерфейсе “пользователь-сеть” и 12 бит в сетевом интерфейсе, что расширяетвозможности маршрутизации.
Поле идентификатора виртуального канала (ИВК) вместе с полемИВП составляет маршрутное поле ячейки. Поле ИВК занимает 16 бит как винтерфейсе “пользователь-сеть”, так и в сетевом интерфейсе.
Для определения позиций, используемых для маршрутизации, битвнутри полей ИВП или в поле ИВК, установлены правила:
· биты, используемые в поле ИВП или в полеИВК, должны быть смежными;
· битовая комбинация всегда должнаначинаться с младшего значащего бита соответствующего поля;
· биты, не используемые ни пользователем, нисетью, не должны устанавливаться на ноль.
Поле типа полезной нагрузки (ТПН) используется дляидентификации пользовательских ячеек, ячеек эксплуатации и техническогообслуживания (ЭТО) и управления ресурсами (таблица 1.3). Для ячеек, несущихпользовательскую информацию, предусмотрена возможность индикации нагрузки, атакже для протокола уровня адаптации АТМ 5-го типа — индикация “пользовательуровня АТМ — пользователю уровня АТМ”.
При наличии перегрузки любой перегруженный сетевой узел можетмодифицировать значение бита индикации перегрузки с 0 на 1 внутри поля типаполезной нагрузки ячеек пользователя. Это дает возможность информироватьполучателя о возникновении в сети перегрузки. В свою очередь получатель можетинформировать об этом пользователя, осуществляющего передачу информации, онеобходимости снижения скорости генерации ячеек.
/>
Поле приоритета потери ячейки (ППЯ) используется для указанияявного приоритета потери ячейки. Если в поле приоритета записана 1 (ППЯ=1), тоданная ячейка может быть сетевым узлом отброшена в случае возникновенияперегрузок. Если в поле ППЯ записан 0 (ППЯ=0), то ячейка имеет высокийприоритет и должна быть сохранена.
Приоритет потери ячейки устанавливается пользователем илипоставщиком услуг. Ячейки, принадлежащие источникам с постоянной скоростьюпередачи. Всегда должны иметь приоритет по сравнению с источниками сизменяющейся скоростью передачи.
В свою очередь при передаче ячеек источника с изменяющейсяскоростью передачи части ячеек может присваиваться ППЯ=1, а части ППЯ=0. Этопозволяет разделить поток на два: на поток, который определяет качествообслуживания (ППЯ=0). И на поток, потеря ячеек которого не очень сказывается накачестве обслуживания (ППЯ=1).
На узлах доступа может осуществляться проверка параметровпотока пользователя, а на транзитных узлах — параметров сетевой нагрузки. Еслипараметры потока будут превышать установленные соглашением, то у части ячеекзначение поля приоритета потери ячейки может меняться с 0 на 1. При перегрузкахна других узлах эти ячейки могут сбрасываться.
Поле контроля ошибок в заголовке на уровне АТМ не заполняетсяи не проверяется.
1.3.3 Уровень адаптации АТМ
В соответствии с эталонной моделью протоколов уровеньадоптации АТМ расположен между уровнем АТМ и верхними уровнями. Уровеньадоптации АТМ предназначен для преобразования трафика пользователя впротокольном блоке данных, для их размещения в поле полезной нагрузки одногоили нескольких смежных пакетов АТМ или наоборот. В качестве пользователя можеттакже выступать система управления (С — plane) или менеджмент (М — plane). Науровне АТМ все виды пользовательской информации мультиплексируются,демультиплексируются и транспортируются.
При этом каждый протокол уровня адоптации должен бытьприспособлен к определённому классу трафика со своими специфическими характеристиками,определяющими уровень требования к временной и семантической прозрачности сетиАТМ.
Уровень адаптации АТМ принято делить на два подуровня(рисунок 1.3):
· подуровень сегментациии сборки;
· подуровеньконвергенции или слияния.
Основными функциями подуровня сегментации и сборки являются:
-на передающей стороне — сегментация протокольных блоковданных вышележащего уровня в 48байтов информационного поля ячейки АТМ;
-на приемной стороне — сборка информационных полей ячеек впротокольный блок данных более высокого уровня.
В свою очередь подуровень конвергенции делится на две части:
· общую часть подуровняконвергенции;
· служебно-ориентированныйподуровень конвергенции.
При этом служебно-ориентированного подуровня конвергенцииможет не быть.
Уровень адоптации AAL определяется типом услуг, которыепредоставляются пользователю сети АТМ(таблица 1.4). Различают несколькоадаптационных уровней:
· AAL 1 или первый тип с постояннойскоростью передачи битов (или эмуляции каналов);
· AAL 2 или второй тип с переменнойскоростью передачи битов видео и аудио информации;
· AAL 3 или третий тип с ориентацией насоединение при передачи данных;
· AAL 4 или четвёртый тип без ориентации навосстановление соединения при передачи данных;
· AAL 5 или пятый тип для высокоскоростнойпередачи данных компьютерных сетей на основе протокола TCP/IP.
/>
/>
Уровеньадаптации АТМ 1-го типа
Уровень адаптации АТМ 1-го типа обеспечивает выполнение винтересах верхнего уровня следующего перечня услуг:
-перенос блоков данных служб с постоянной битовой скоростьюисточника и доставку их получателю с той же скоростью;
-синхронизацию оконечных устройств источника и получателяинформации;
-индикацию, если это необходимо, потери или искаженияинформации, если потеря или искажение информации не восстанавливаются в уровнеадаптации;
-перенос между источником и оконечной точкой назначенияданных о структуре транспортируемой информации.
Основными функциями, которые должен выполнять уровеньадаптации АТМ 1-го типа в целях обеспечения выполнения вышеперечисленных услуг,являются:
-сегментация и сборка пользовательской информации;
-обработка переменных задержек пакетов АТМ с целью устранениявлияния джиттера;
-обработка потерянных пакетов АТМ и пакетов АТМ, пришедших непо запросу;
-восстановление в приёмнике тактовой частоты источника;
-обработка битовых ошибок в управляющей информации протоколауровня адаптации АТМ;
-отслеживание битовых ошибок в информационном полепользователя с возможностью их исправления;
На передающем конце подуровень сегментации и сборки принимает47-байтные блоки данных подуровня конвергенции и добавляет к ним один байтзаголовка, формируя протокольные блоки данных подуровня сегментации и сборки.
На приёмном конце подуровень сегментации и сборки принимаетот уровня АТМ 48-ми байтные блоки и отделяет от них заголовки протокольногоблока данных подуровня сегментации и сборки. Полезная нагрузка протокольногоблока данных в виде 47-ми байтного блока поступает в подуровень конвергенции.
Структура 48-ми байтного протокольного блока данных(информационное поле пакета АТМ) подуровня сегментации и сборки для уровняадаптации первого типа показана на рисунке 1.4.
ИПК выставляется подуровнем конвергенции и дает возможностьна приёмном конце опознать уровень конвергенции, на который должна бытьнаправлена полезная нагрузка протокольного блока данных подуровня сегментации исборки.
Значение НП подуровень сегментации и сборки получает отподуровня конвергенции для каждого 47-ми байтного блока полезной нагрузки. Наприёмном конце НП поступает с целью обнаружения потери или вставки полезнойнагрузки.
Поле ЗНП обеспечивает обнаружение и исправление ошибок взаголовке протокольного блока данных подуровня сегментации и сборки.
/>
Подуровень конвергенции является служебно-зависимым ипредназначен для транспортировки:
-асинхронных каналов, то есть сигналов от источников спостоянной двоичной скоростью, чьи тактовые частоты не синхронизированы счастотой сети связи;
-синхронных каналов, то есть сигналов от источников спостоянной двоичной скоростью, чьи тактовые частоты синхронизированы с сетевойтактовой частотой;
-видеосигналов для диалоговых распределительных служб;
-сигналов речевого диапазона;
-звуковых сигналов высокого качества.
Для защиты от битовых ошибок в службах звукового вещаниявысокого качества и видео может выполняться обнаружение и исправление ошибок,которое в целях более надежной защиты может комбинироваться с байтовымчередованием.
Для некоторых пользователей уровня адаптации АТМ 1-го типаподуровень конвергенции обеспечивает возможность восстановления тактовойчастоты в приемнике, например, путём отслеживания заполнения буфера.
Для пользователей, требующих восстановления тактовой частотыисточника на стороне приёма, уровень адаптации 1-го типа обеспечивает механизмпо переносу информации синхронизации.
На уровне конвергенции для обнаружения потерянных и пришедшихне по адресу пакетов АТМ может использоваться информация, которая получается наподуровне конвергенции и сборки при проверке заголовка протокольного блокаданных. Для некоторых служб предусматривается исправление ошибок в полеполезной нагрузки и восстановление потерянных пакетов. Для обеспечения функцийподуровня конвергенции для некоторой категории пользователей уровень адаптацииАТМ может использовать информацию поля индикации подуровня конвергенции.Подуровень конвергенции может также формировать сообщения о состоянии сквозныххарактеристик сети с точки зрения уровня адаптации АТМ.[1]
Эти сообщения могут быть сформированы на основанииинформации:
-о количестве ошибок;
-о количестве потерянных и пришедших не по адресу пакетовАТМ;
-о недогрузке или перегрузке буфера.
Уровеньадаптации АТМ 2-го типа
Услуги, которые предоставляются уровнем адаптации 2-го типаверхнему уровню, должны включать:
-перенос блоков данных служб с изменяющейся скоростьюпередачи источников;
-обеспечение синхронизации между источником и получателеминформации;
-оповещение о потерянной или ошибочной информации, которая невосстанавливается уровнем адаптации АТМ.
Для реализации вышеперечисленных услуг уровень адаптации АТМ2-го типа должен выполнять следующие основные функции:
-сегментацию и сборку пользовательской информации;
-сглаживание джиттера задержки пакетов АТМ;
-выявление потерянных и неправильно вставленных пакетов АТМ;
-восстановление в приёмнике тактовой частоты источника;
-контроль битовых ошибок и исправление одиночных вуправляющей информации протокола уровня адаптации АТМ.
Так как источник информации является источником сизменяющейся скоростью передачи, то пакеты АТМ могут заполняться на полностью,а уровень заполнения от пакета к пакету может меняться. Все это требует, чтобыв подуровне сегментации и сборки уровня адаптации АТМ 2-го типа выполнялосьбольше функции, чем при уровне адаптации АТМ 1-го типа.
Формат протокольного блока данных подуровня сегментации исборки уровня адаптации АТМ 2-го типа представлен на рисунке 1.5.
/>
Поле номера последовательности позволяет обнаруживатьпотерянные или пришедшие не по адресу пакеты АТМ. Определенные значения номерапоследовательности могут служить особым целям.
Поле типа информации используется для обозначения того, что впротокольном блоке содержится начало сообщения, продолжение сообщения,завершение сообщения или блок транспортирует информацию синхронизации, а такжекомпоненты видео или аудио сигналов.
Поле индикатора длины показывает число байтов полезнойнагрузки в информационном поле частично заполненного протокольного блока данныхподуровня сегментации и сборки.
Поле с избыточным циклическим кодом предназначено дляобнаружения и исправления ошибок.
Подуровень конвергенции должен выполнять следующие основныефункции:
-восстановление тактовой синхронизации для служб аудио ивидео с переменной скоростью передачи информации;
-контроль последовательности прихода пакетов АТМ с цельюобнаружения потерянных или пришедших не по адресу пакетов АТМ;
-обнаружение и исправление ошибок для служб аудио и видео.
Уровень адаптации АТМ 3/4-го типа.
Уровень адаптации АТМ 3/4-го типа рекомендован МСЭ-Т дляпередачи данных службами как с установлением соединений, так и службами безустановления соединений при условии предъявления высоких требований кдостоверности передаваемой информации.
Подуровень сегментации и сборки принимает от подуровняконвергенции сервисные блоки данных переменной длины и вырабатываетпротокольные блоки данных подуровня сегментации и сборки, содержащие до 44-хбайтов полезной нагрузки.
Основными функциями подуровня сегментации и сборки являетсятранспортирование (перенос) между объектами уровня адаптации АТМ по одномусоединению уровня АТМ нескольких сервисных блоков данных переменной длины сусловием:
-обеспечения сохранности каждого сервисного блока;
-обнаружения ошибок;
-приоритетного обслуживания;
-сохранения целостности последовательности сервисных блоков данных;
-мультиплексирования и демультиплексирования;
-прерывания.
В целях реализации функции сегментации и повторной сборкисервисных блоков данных, протокольный блок подуровня сегментации и сборкисодержит два поля:
-поле типа сегмента, состоящее из двух бит;
-поле индикатора длины, состоящее из шести бит.
/>
ТС- тип сегмента;
НП- номер последовательности;
ИМ- идентификатор мультиплексирования для протокола 4-готипа;
ИД- индикатор дины заполнения информационной части;
ЦИК- циклический избыточный код;
ПСС-ПБД- протокольный блок данных подуровня сегментации исборки.
Указатель типа сегмента показывает, что протокольный блокданных является началом сообщения, продолжением, завершением или односегментнымсообщением.
Для обнаружения ошибок в протокольном блоке данныхиспользуется поле ЦИК длиною 10 бит. В это поле записывается результат подсчетациклической избыточной проверки, которая выполняется над всем содержимымпротокольного блока данных, включая заголовок, поле полезной нагрузки и полеиндикатора длины.
Мультиплексирование обеспечивается с помощью 10-ти битовогополя идентификатора мультиплексирования. Это позволяет мультиплексироватьтрафик 210 =1024 пользователей по одному соединению уровня АТМ типа“точка-точка”.
При передаче данных без установления соединения идентификатормультиплексирования позволяет обеспечить поочередную передачу блоков данныхмногих пользователей по одному постоянному виртуальному соединению уровня АТМ.По этому постоянному виртуальному соединению могут транспортироваться пакетыАТМ от одного или нескольких терминалов без установления соединения через сетьАТМ к серверу или между двумя локальными сетями. При мультиплексировании водном соединении АТМ все протокольные блоки данных получают одинаковое качествообслуживания.
Подуровень конвергенции уровня адаптации АТМ разделен:
-на общую часть подуровня конвергенции;
-на служебно-ориентированную часть подуровня конвергенции.
Общая часть подуровня конвергенции уровня адаптации АТМ 3/4-готипа обеспечивает негарантированный перенос кадров любой длины от 1 до 65535байт.
Подуровень выполняет следующие функции:
-обеспечивает разграничение, и прозрачность сервисных блоковданных общей части подуровня конвергенции;
-обнаруживает ошибки и принимает соответствующие меры(поврежденные сервисные блоки данных или отбрасываются или доставляются вслужебно-ориентированную часть подуровня конвергенции);
-назначает ёмкость буфера (каждый протокольный блок данныхобщей части подуровня конвергенции переносит в приёмный равноранговый объектоповещение о максимально необходимой для приёма блока данных ёмкости буфера).
При прерывании частично переданный протокольный блоксбрасывается.
Формат протокольного блока данных общей части подуровняконвергенции уровня адаптации АТМ 3/4-го типа показан на рисунке 1.7.
/>
Поле индикатора общей части используется для интерпретациипоследующих полей в заголовке и в хвостовике.
Поле метки начала обеспечивает связь заголовка данногопротокольного блока с хвостовиком.
Поле НЕБ информирует приёмное устройство о максимальныхтребованиях к ёмкости буфера. Поле заполнения размещается между концом полезнойнагрузки и хвостовиком.
Уровеньадаптации АТМ 5-го типа
Протокол уровня адаптации 3/4-го типа имеет очень высокуюизбыточность, а также поле обнаружения ошибок не обеспечивает достаточныйуровень семантической прозрачности сети для транспортирования длинных блоковданных. Поэтому был введен новый тип уровня адаптации АТМ 5-го типа.
Основной задачей, которая решалась при создании испецификации уровня адаптации АТМ 5-го типа предоставление услугвысокоскоростной передачи данных с меньшей служебной избыточностью и лучшимипоказателями семантической прозрачности.
Подуровень сегментации и сборки принимает из общей частиподуровня конвергенции сервисные блоки данных переменной длины и вырабатываетпротокольные блоки данных, содержащие 48 байтов данных уровня сегментации исборки.
Основные функции подуровня сегментации и сборки:
-негарантированная доставка данных, содержащихся в кадрахпользователя, которые могут иметь любую длину в пределах от 1-го до 65535байтов;
-обнаружение и индикация ошибок (ошибки в битах, потеряпакета АТМ или поступление пакета АТМ не по адресу);
-обеспечение целостности последовательности сервисных блоковданных общей части подуровня конвергенции в каждом соединении;
-соединение общих частей подуровня конвергенции, которыйустанавливается плоскостью управления или менеджмента.
Общая часть подуровня конвергенции обеспечивает передачу всехинтерфейсных блоков данных, принадлежащих одному сервисному блоку данных, водном протокольном блоке данных.
Функции, которые реализуются в общей части подуровняконвергенции уровня адаптации 5-го типа аналогичны функциям, которые подуровнемконвергенции уровня адаптации 3/4-го типа. Исключением является то, что общаячасть подуровня конвергенции уровня адаптации 5-го типа не передаетпринимающему объекту оповещение о назначаемой ёмкости буфера. Кроме этого,защита от ошибок на уровне адаптации 5-го типа полностью выполняется в общейчасти подуровня конвергенции и не делится между подуровнями сегментации исборки и общей частью подуровня конвергенции, как это рекомендуется выполнять вуровне 3/4-го типа.
Для выполнения функций, которые возлагаются на общую частьподуровня слияния, необходим 8-ми байтовый хвостовик протокольного блокаданных. Хвостовик протокольного блока данных всегда размещается в последних8-ми байтах последнего протокольного блока подуровня сегментации и сборки.Поэтому поле заполнения имеет длину от 0 до 47 байтов. В этом случае при любойдлине полезной нагрузки от 1 до 65575 байтов и 8-ми байтовом заголовкепротокольный блок данных общей части подуровня конвергенции может быть разделенбез остатка на протокольные блоки подуровня сегментации и сборки дляпредоставления на уровень АТМ. Допускается любое кодирование этого поля.
Уровень адаптации АТМ определяет также четыре категориисервиса:
— постоянная скорость передачи в битах;
— переменная скорость передачи в битах;
— неопределенная скорость передачи в битах;
1.4 Быстрая коммутацияпакетов
Организация связи в распределённых сетях базируется напринципах коммутации и реализуется в узлах, соединяющих два или нескольковходящих и исходящих каналов в требуемых направлениях [5]. Классификация видовкоммутации приведена на рисунке 1.8
/>
Как видно из рисунка 1.8, известны два основных принципакоммутации: непосредственное соединение и соединение с накоплением информации.При непосредственном соединении осуществляется физическое соединение входящих вузел коммутации каналов с соответствующими адресу исходящими каналами. Присоединении с накоплением сообщений сигналы из входящих в узел коммутацииканалов сначала записываются в буферное запоминающее устройство (БЗУ), откудачерез определённый промежуток времени поступают в исходящие каналы.
Примером коммутации, использующей непосредственноесоединение, является коммутация каналов, при которой канал предоставляетсяпользователю на время сеанса связи с момента установления соединения до моментазавершения работы и разъединения. Однако коммутация каналов представляет собойочень не гибкую процедуру, так как продолжительность временного интервалаоднозначно определяет скорость передачи в канале связи. На самом делетребования различных служб к скорости передачи могут быть очень разными: оточень низких до очень высоких. И поэтому, если в качестве основной выбиратьсамую высокую скорость (которая способна обеспечить потребности любой службы),то в этом случае служба, которой необходима значительно меньшая скорость, будетзанимать канал с высокой скоростью на всё время соединения, что, следовательно,приводит к очень низкой эффективности использования сетевых ресурсов. Такимобразом, очевидно, что обычная коммутация каналов непригодна для использованияв Ш-ЦСИО.
Коммутация сообщений и коммутация пакетов относятся ксоединению с накоплением информации. Отличие между ними заключается лишь в том,что в случае коммутации сообщений всё сообщение записывается в БЗУ, а черезнекоторый промежуток времени считывается в исходящие каналы в выбранномнаправлении. При коммутации пакетов все передаваемые пользователем сетисообщения разбиваются в исходном узле на сравнительно небольшие части, называемыепакетами (при использовании ATM – на ячейки длиной 53 байта) и далее эти пакетыбудут передаваться между двумя узлами сети.
Различают два режима передачи пакетов: режим датаграмм ирежим виртуальных каналов [5]. При датаграммном режиме каждый пакет снабжаетсязаголовком, в котором указывается адресная информация, необходимая для доставкипакета узлу назначения, а также номер пакета, который будет использоватьсяузлом назначения для сборки сообщения. Пакеты транспортируются в сети какнезависимые информационные блоки, коммутатор может изменить маршрут какого-либо пакета в зависимости от состояния сети – работоспособности каналов идругих коммутаторов, длины очередей пакетов в соседних коммутаторах и т.д.Датаграммный метод не требует предварительного установления соединения, так какмаршрут выбирается в процессе передачи каждого пакета, и поэтому работает беззадержки перед передачей данных. Это особенно выгодно для передачи соизмеримымсо временем передачи данных.
Метод быстрой коммутации пакетов, который используется вШ-ЦСИО, относится к другому режиму работы сети – передача пакетов повиртуальному каналу. Понятие “виртуальный канал” (ВК) используется для описанияоднонаправленной передачи ячеек, имеющих общий идентификатор виртуальногоканала. Понятие “виртуальный путь” (ВП) используется для описания однонаправленнойпередачи ячеек, принадлежащих виртуальным каналам, имеющих общий идентификаторвиртуального пути.
В этом случае, перед тем как начать передачу данных,абоненту- получателю направляется служебный пакет, прокладывающий виртуальноесоединение [5]. При этом маршрут определяется по таблице маршрутизации, афиксация маршрута осуществляется с помощью таблиц коммутации. В таблицукоммутации записывается информация вида: пакеты k-го виртуальногосоединения, пришедшие из i-го канала, следует направлять в j-й канал.Таким образом, в памяти управляющего компьютера существует виртуальное(условное) соединение. Дойдя до абонента-получателя, служебный пакетзапрашивает у него разрешение на передачу, сообщив, какой объём памятипонадобится для приёма. Если компьютер располагает такой памятью и свободен, топосылается согласие абоненту-отправителю (также в виде специального служебногопакета) на передачу сообщения. Получив подтверждение, абонент-отправительприступает к передаче сообщения обычными пакетами.
При быстрой коммутации пакетов ячейка, поступившая на входкоммутационной системы, характеризуется номером входного виртуального тракта иномером виртуального канала (поля ИВТ и ИВК в заголовке). БКП состоит ввыполнении следующих действий:
· принятие входящей ячейки;
· чтение заголовка ячейки (определение ИВТ иИВК);
· изменение ИВТ и ИВК в заголовке за счётобращения к таблице коммутации, информация в которую записана на этапеопределения маршрута;
1. добавление к ячейкеинформации о маршрутировании в коммутационной системе, которая называетсязаголовок быстрого пакета; таким образом, получают пакет быстрой коммутации,который поступает на один из входов коммутационной системы;
2. заголовок быстрогопакета самомаршрутизирует пакет быстрой коммутации через коммутационную системуи, следовательно, быстрый пакет поступает на требуемый исходящий виртуальныйтракт и исходящий виртуальный канал (согласно таблице коммутации);
3. в выходном контроллерезаголовок быстрого пакета изымается и, таким образом, быстрый пакет обратнопреобразуется в ячейку.
Коммутаторы пакетной сети имеют буферное запоминающееустройство для временного хранения пакетов, это связано с необходимостьюразнесения во времени быстрых пакетов, одновременно поступивших на различныевходы и требующих передачу на один и тот же выход.
Таким образом, при использовании БКП время, затраченное наустановление виртуального канала, компенсируется быстрой последующей передачейвсего потока пакетов. Пакеты беспрепятственно проходят друг за другом повиртуальному каналу (в каждом узле их ждёт инструкция, которая обрабатываетсяуправляющим компьютером) и в том же порядке попадают абоненту-получателю.
2. Адресация в Ш-ЦСИО с использованиемАТМ
Схема адресации в широкополосных сетях с использованиемтехнологии АТМ имеет ряд особенностей:
· Схема адресации в АТМ не зависит от любыхпротоколов верхних уровней и принятых в них схем адресации. То есть несуществует связи между адресом IP и адресом АТМ. Тем не менее, существуетнеобходимость разрешения адресов IP в адреса АТМ и согласования работыпротоколов верхних уровней в сети АТМ.
· Формат адресов в частных сетях и сетяхобщего пользования различаются. Это позволяет телекоммуникационным компаниямгибко реализовывать внутреннюю адресацию и маршрутизацию.
· Адресация АТМ иерархична.
· Размер адреса выбран с большим запасом (20байт).
В настоящее время используется четыре различных форматаадресов. Три типа адресов для частных сетей: DCC AESA, ICD AESA и E.164 AESA.Для АТМ сетей общего пользования предоставляется выбор между форматом адресаЕ.164(Е.164 и Е.164 AESA) и тремя типа адресов AESA представленными выше.
Адреса AESA представляются в шестнадцатеричной форме, длиной 20байт. Адрес имеет иерархическую структуру и делится на два сегмента: IDP(Initial Domain Part) и DSP(Domain Specific Part), каждый из которых состоит изнескольких полей.
Сегмент IDP определяет тип адреса и тип уполномоченного,который отвечает за управление этим адресом. В этом сегменте есть два поля:
— AFI (Authority and Format Indicator)(1байт);
— IDI (Initial Domain Identifier)(2 байта);
/>
Первое поле всегда имеет значение 39, а поле IDI содержит кодидентифицирующий страну.
Сегмент DSP разделен на три поля:
-10-байтовое поле HO-DSP (High Order Domain SpecificPart-идентификация адресного пространства, выделенного определенной подсети);
-6-байтное поле ESI (End System Identfier — идентификаторконечной системы);
-однобайтное поле SEL (Selector-селектор).
Формат адреса ICA AESA представлен на рисунке 2.2.
/>
Формат адреса ICA AESA схож с форматом DCC, за исключениемследующих моментов:
-поле AFI равно 47, а не 39;
-поле IDI содержит ICD (International Code Designation)-двухбайтовый идентификатор организации.
Формат адреса Е.164 существенно отличается от рассмотренныхвыше форматов.
/>
Сегмент IDP в этом формате адреса разделяется на два поля:однобайтовое AEI и восьмибайтовое IDI. Первое содержит фиксированное значение45, а второе-адрес формата Е.164. Значение поля AFI различно для разныхформатов адресов (DCC AESA –39,ICD AESA-47, E.164 AESA-45).
Существование нескольких форматов адресов приводит копределенным трудностям при создании глобальных сетей. Существует две основныхвозможности: присвоение адресов и регистрация адресов. Адрес разделяется напрефикс и пользовательскую часть. Можно присвоить один и тот же префикс несколькимпортам коммутатора или назначить уникальный адрес каждому порту. Прирегистрации адресов необходимо учитывать три обстоятельства: подключаемое ксети АТМ оборудование должно поддерживать интерфейс ILMI для регистрацииадресов; все подключаемое оборудование должно иметь уникальные пользовательскуючасть адреса; такой метод хорошо работает при присвоении адресов оборудованиюиндивидуализации в Ш-ЦСИО.
3. Маршрутизация в Ш-ЦСИО
3.1 Маршрутизация Основные понятия
Для современного общества характерен быстрый рост объёмапередаваемой информации. В связи с этим возникает проблема нахожденияоптимального маршрута для передачи данных, то есть проблема маршрутизации.Управление процессами маршрутизации является важнейшей функцией сетевого уровняэталонной модели взаимодействия открытых систем (ЭМ ВОС).
В общем случае, маршрут – это список узлов коммутации отузла-источника до узла-получателя. Маршрутизация – это набор процедур,позволяющих определить оптимальный маршрут по заданным параметрам на сети связимежду парой узлов коммутации. Тогда можно сказать, что маршрутизатор – этоустройство третьего уровня эталонной модели ЭМВОС, использующее одну и болееметрик для определения оптимального маршрута передачи трафика на основеинформации сетевого уровня [1].
В общем случае маршрутизация состоит из трёх этапов:
· Формирование и коррекция планараспределения информации (ПРИ), то есть таблиц маршрутизации для каждого узлакоммутации;
· Формирование таблиц коммутации,обеспечивающих оптимальные для каждой службы маршруты доставки сообщенийпользователей.
· Передача информации пользователя.
Совокупность таблиц маршрутизации на сети называется планомраспределения информации. Таблица маршрутизации представляет собой матрицу Мi,в которой число строк равно N-1, где N – число узловкоммутации сети (строка в матрице Мi для узла i неотводится), а число столбцов равно числу соседних с рассматриваемым узломкоммутации i узлов. Таблицы маршрутизации могут быть составлены поразличным критериям: минимальное количество транзитных узлов, минимальнаязадержка при передаче пакетов, максимальная надёжность и так далее.
Все функции реализуются маршрутизатором с помощьюспециального программного обеспечения, обеспечивая пропускную способность околоодного миллиона пакетов в секунду. Столь низкая пропускная способностьвозникает из-за задержек при обработке трафика.
Современные сети очень критичны ко всяким видам задержек итребуют применение новых маршрутизатиров с очень высокой производительностью.Одним из способов повышение производительности маршрутизаторов являетсяиспользование высокоскоростных аппаратных маршрутизаторов. Одним из ограниченийиспользования аппаратных маршрутизаторов является неполная поддержка протоколовсетевого уровня [3].
Функции маршрутизатора могут быть разбиты на три группы всоответствии с уровнями эталонной модели OSI: уровень интерфейсов, уровеньсетевого протокола и уровень протокола маршрутизации [7]. Функциональная модельмаршрутизатора приведена на рисунке 3.1. На нижнем уровне маршрутизатор, как илюбое устройство, подключённое к сети, обеспечивает физический интерфейс сосредой передачи, включая согласование уровней электрических сигналов,кодирование, оснащение определённым типом разъёма. В разных моделяхмаршрутизаторов часто предусматриваются различные наборы физическихинтерфейсов, представляющих собой комбинацию портов для подсоединения локальныхи глобальных сетей.
/>
Интерфейсы маршрутизатора выполняют полный набор функцийфизического и канального уровней по передаче кадра, включая получение доступа ксреде (если это необходимо), формирование битовых сигналов, приём кадра,подсчёт его контрольной суммы и передачу поля данных кадра верхнему уровню, вслучае, если контрольная сумма имеет корректное значение. Кадры, которые поступаютна порты маршрутизатора, после обработки протоколами физического и канальногоуровней, освобождаются от заголовков канального уровня. Извлечённые из поляданных кадра пакеты пересылаются модулю сетевого протокола.
Сетевой протокол, в свою очередь, извлекает из пакетазаголовок сетевого уровня и анализирует содержимое его полей. Прежде всегопроверяется контрольная сумма, и если пакет пришёл повреждённым, то онотбрасывается. Выполняется проверка, не превысило ли время, которое провёлпакет в сети (время жизни пакета), допустимой величины. Если превысило – топакет также отбрасывается. На этом этапе вносятся корректировки в содержимоеполей, например, наращивается время жизни пакета, пересчитывается контрольнаясумма.
На сетевом уровне также выполняется одна из важнейших функциймаршрутизатора – фильтрация трафика. При использовании технологии ATMколичество виртуальных каналов и виртуальных трактов огромно, что позволяетпередачу сообщений сигнализации, пользователя и сообщений обмена информациеймежду маршрутизаторами производить по отдельно выделенным виртуальным каналам.Следовательно, в функции маршрутизатора входит просеивание входного потокаячеек (то есть выделение ячеек пользователя, сигнализации и управления).
К уровню сетевого протокола относится и другая функциямаршрутизатора – определение маршрута пакета. Так как рассматривается сеть стехнологией ATM, то прежде чем пакет будет передан через сеть устанавливаетсявиртуальное соединение, смысл которого состоит в том, что маршрутизация пакетовмежду узлами сети на основании таблиц маршрутизации происходит только один раз– при создании виртуального соединения. В этом случае, протокол сетевого уровняпо номеру сети, извлечённому из заголовка пакета, находит в таблицемаршрутизации строку, содержащую сетевой адрес следующего маршрутизатора, иномер порта, на который нужно передать данный пакет, чтобы он двигался вправильном направлении. После создания виртуального соединения передача пакетовпроисходит на основании идентификаторов виртуальных путей и каналов,присвоенных каждому соединению на этапе создания. Кроме того, при создании виртуальногосоединения каждый маршрутизатор автоматически настраивает так называемыетаблицы коммутации портов – эти таблицы описывают, на какой порт нужно передатьпришедший пакет, если он имеет определённые значения идентификаторов. Такимобразом, после прокладки виртуального соединения через сеть маршрутизаторыбольше не используют для пакетов этого соединения таблицу маршрутизации, апродвигают пакет на основании таблицы коммутации, создание которой выполняютпротоколы сетевого уровня. Сетевые протоколы активно используют в своей работетаблицу маршрутизации, но ни её построением, ни поддержанием её содержимого незанимаются. Эти функции выполняют протоколы маршрутизации. На основании этихпротоколов маршрутизаторы обмениваются информацией о топологии сети, а затеманализируют полученные сведения.
3.2 Классификацияметодов маршрутизации
Спектр применяемых в настоящее время методов маршрутизациивесьма широк. Степень сложности применяемых методов маршрутизации определяетсяразмерами сети, характером входного потока, требованиям квероятностно-временным характеристикам, передаваемой информации ифункционирования сети. В сложных сетях почти всегда существуют несколькоальтернативных маршрутов для передачи пакетов между двумя конечными узлами.Задачу выбора маршрута из нескольких возможных решают маршрутизаторы. Маршрутвыбирается на основании имеющейся у маршрутизаторов информации о текущейконфигурации сети, а также на основании указанного критерия выборамаршрута(рисунок 3.2).
По способу формирования плана распределения информацииалгоритмы маршрутизации можно разделить на две большие группы: статические(неадаптивные) и динамические (адаптивные)[5].
В случае использования статических алгоритмов, выбормаршрутов осуществляется заранее и прописывается вручную в таблицумаршрутизации, где хранится информация о том, на какой интерфейс отправитьпакет с соответствующей адресной информацией. Статических таблиц маршрутизациине меняются, если только администратор сети не изменит его. Алгоритмы,использующие статические маршруты, просты для разработки и хорошо работают вокружении, где трафик сети относительно предсказуем, а схема сети относительнопроста. Так как статические системы маршрутизации не могут реагировать наизменения в сети, они, как правило, считаются непригодными для современныхкрупных, постоянно изменяющихся сетей. К статическим алгоритмам можно отнестилогический метод формирования ПРИ, который будет подробнее рассмотрен позднее.
Динамические алгоритмы отличаются по способу полученияинформации (например, от соседних маршрутизаторов, от всех маршрутизаторов всети), моменту изменения маршрутов (через регулярные интервалы, при изменениитопологии) и используемой метрике (расстояние, число транзитных узлов). То естьтаблица маршрутизации меняется автоматически при изменении топологии сети илитрафика в ней.
Динамические алгоритмы маршрутизации подстраиваются кизменяющимся обстоятельствам сети в масштабе реального времени. Они выполняютэто путем анализа поступающих сообщений об обновлении маршрутизации. Если всообщении указывается, что имело место изменение сети, маршрутизаторпересчитывает маршруты и рассылает новые сообщения о корректировкемаршрутизации. Такие сообщения пронизывают сеть, стимулируя маршрутизаторзаново прогонять свои алгоритмы и соответствующим образом изменять таблицымаршрутизации. Динамические алгоритмы маршрутизации могут дополнять статическиемаршруты там, где это уместно[8].
Среди динамических методов можно выделить два основных:
— метод рельефов;
— игровой метод.
При использовании метода рельефов сеть рассматривается какграф, вершины которого соответствуют центрам коммутации, а ребра — магистралямсети между двумя центрами комутации (ЦК). Характеристики магистралей (длина,пропускная способность, надежность) и центров (производительность, надежность)при этом являются весами графа и могут быть использованы для выбора критерияоптимального пути передачи информации.
Одним из основных показателей оптимальности пути передачи, набазе которого строятся современные устройства управления, являются число ЦК навыбранном направлении. Оптимальным считается путь с наименьшим числом ЦК (илиребер).
Поиск кратчайшего пути по рельефу из любого центра состоит вотыскании в каждом промежуточном ЦК ветви с наименьшим номером.
В период между коррекциями рельефа в сети может существоватьнеправильный рельеф. Поэтому те сообщения, которые в это время будутпередаваться, могут проходить не по кратчайшим путям. Выбирая необходимуючастоту обновления рельефа, можно добиться в среднем достаточно высокой степениоптимизации плана распределения информации[6]. То есть каждый маршрутизаторизучает топологию сети путем обмена специальными пакетами (информацией омаршрутах) с ближайшими соседними маршрутизаторами. Фактически, каждыймаршрутизатор узнает о топологии сети из представлений соседнихмаршрутизаторов.
Используя эту информацию, маршрутизатор строит новое описаниетопологии сети и передает ее соседям. При необходимости данный процессповторяется многократно, в итоге формируется окончательная картина сети: всемаршрутизаторы имеют одинаковые описания сетевой топологии. Таблица содержитинформацию обо всех маршрутизаторах в сети. Этот алгоритм прост и, на первыйвзгляд, надежен. Одним из основных недостатков этого алгоритма являетсямедленное распространение информации о недоступности той или иной линии иливыходе того или иного маршрутизатора из строя.
Использование игрового метода предусматривает формированиеПРИ по вероятности установления соединения между заданной парой узлов. В случаеуспешного соединения по первому выбору исходящего тракта передачи сообщенийвеличина вероятности выбора увеличивается, а весь вектор вероятностей –нормируется. Если же соединение по пути первого выбора не установлено, топредпочтительность выбора данного исходящего тракта передачи сообщений уменьшается,а вектор вероятности заново нормируется.
Метод рельефов относительно прост для разработки иреализации. А алгоритм с использованием игрового метода более сложен и можеттребовать большей вычислительной мощности маршрутизатора. Однако этот алгоритмлучше масштабируется и может поддерживать большее количество сетей.[5]
Отличаясь более быстрой сходимостью, игровой метод несколькоменьше склонен к образованию петель маршрутизации, чем метод рельефов. С другойстороны, игровой метод характеризуются более сложными расчетами в сравнении сметодом рельефов, требуя большей процессорной мощности и памяти. Вследствиеэтого, реализация и поддержка игрового метода может быть более дорогостоящей.Несмотря на их различия, оба типа алгоритмов хорошо функционируют при самыхразличных обстоятельствах.
Ниже рассмотрим различные способы выбора исходящих трактовпередачи сообщений (ТПС).
Последовательный выбор исходящих ТПС состоит в том, что, вкаждом узле коммутации (УК) начиная от узла источника (УИ), осуществляетсявыбор только одного исходящего ТПС в результате на сети будет формироватьсятолько один маршрут, состоящий из последовательного наращивания коммутационныхучастков из УИ к узлу получателя (УП). В зависимости от характерараспространения на сети процесса поиска маршрута выделяют три основных классавыбора исходящих ТПС:
· градиентный;
· диффузный;
· градиентно –диффузный.
Градиентный метод состоит в том, что в каждом транзитном узлев процессе выбора исходящего ТПС участвуют не все исходящие тракты, а лишьнаиболее предпочтительные. Если в одном из УК исходящие ТПС, участвующие ввыборе не доступны раздельно, то данной заявки на формирование маршрута даётсяотказ. В результате градиентного выбора маршрут будет формироваться вдольгеометрического направления.
Реализация градиентных алгоритмов выбора исходящих ТПСпозволяет организовать кратчайший маршрут.
Выбор исходящего пути, при котором искомый маршрут можетформироваться и в противоположную сторону, называется диффузным. То естьдопускает возможность выбора любых из доступных исходящих ТПС. Данный методобладает большой гибкостью при обходах повреждённых участков сети, однакосредняя длина маршрута может быть больше, чем в градиентных способах.
Градиентно – диффузный метод является комбинацией первых двухметодов. В свою очередь процедура выбора исходящего ТПС в каждом УК может бытьдетерминирована и вероятностна.
В первом случае выбор исходящего ТПС осуществляется помаксимальному значению одного из элементов вектора. Во втором случае выборисходящего ТПС производится в результате случайного розыгрыша, при этомисходящие ТПС имеющие большие значения получают большую вероятность выбора.Комбинированный способ содержит как вероятностную, так и детерминированнуюкомпоненту.
Параллельный выбор исходящих ТПС состоит в том, что поискмаршрута между УИ и УП по всем исходящим ТПС в определённой зоне сети связи.Если выбор ширины зоны, в которой осуществляется поиск маршрута, определяетсяоднозначно, заранее выбранным критерием, то такой выбор будет называтьсядетерминированным. Если же выбор ширины зоны поиска маршрута осуществляется врезультате случайного выбора, то в данном случае выбор будет называтьсявероятностным. Примером параллельного выбора исходящего ТПС с детерминированнымвыбором ширины зоны поиска маршрута является алгоритм, получивший названиеволновой или лавинный. При поступлении заявки на организацию маршрута междупарой узлов в УИ формируется поисковая посылка, которая пересылается инцидентнымс ним узлам. В соседних УК эта процедура повторяется. Таким образом, поисковаяпосылка попадает во все узлы сети, причём через время, равное времени егопередачи по кратчайшему маршруту. Основным недостатком волнового методамаршрутизации является дополнительная нагрузка, создаваемая при передачипоисковой посылки во все стороны, в том числе и в противоположном от УП.
В алгоритмах маршрутизации используется много различныхпоказателей. Сложные алгоритмы маршрутизации при выборе маршрута могут базироватьсяна множестве показателей, комбинируя их таким образом, что в результатеполучается один отдельный (гибридный) показатель[9]. Ниже перечисленыпоказатели, которые используются в алгоритмах маршрутизации:
1. Длина маршрута;
2. Надежность;
3. Задержка;
4. Ширина полосы пропускания;
5. Нагрузка;
6. Стоимость связи.
Длина маршрута является одним из общих показателем, которыеиспользуются в алгоритмах маршрутизации. То есть показатель, характеризующийчисло проходов, которые пакет должен совершить на пути от источника до пунктаназначения через маршрутизаторы.
Надежность, в контексте алгоритмов маршрутизации, относится кнадежности каждого канала сети (обычно описываемой в терминах соотношениябит/ошибка). Некоторые каналы сети могут отказывать чаще, чем другие. Отказыодних каналов сети могут быть устранены легче или быстрее, чем отказы другихканалов. При назначении оценок надежности могут быть приняты в расчет любыефакторы надежности.
Под задержкой маршрутизации обычно понимают отрезок времени,необходимый для передвижения пакета от источника до пункта назначения черезобъединенную сеть. Задержка зависит от многих факторов, включая полосупропускания промежуточных каналов сети, очереди в порт каждого маршрутизаторана пути передвижения пакета, перегруженность сети на всех промежуточных каналахсети и физическое расстояние, на которое необходимо переместить пакет.
Полоса пропускания относится к имеющейся мощности трафикакакого-либо канала. Хотя полоса пропускания является оценкой максимальнодостижимой пропускной способности канала, маршруты, проходящие через каналы сбольшей полосой пропускания, не обязательно будут лучше маршрутов, проходящихчерез менее быстродействующие каналы.[8]
При разработке алгоритмов маршрутизации часто преследуют однуили несколько из перечисленных ниже целей:
1 Оптимальность;
2 Простота и низкие непроизводительные затраты;
3 Живучесть и стабильность;
4 Быстрая сходимость;
5 Гибкость.
Оптимальность, характеризует способность алгоритмамаршрутизации выбирать наилучший маршрут. Оптимальный маршрут зависит отпоказателей, используемых при проведении расчета.
Алгоритмы маршрутизации разрабатываются как можно болеепростыми. Другими словами, алгоритм маршрутизации должен эффективнообеспечивать свои функциональные возможности, с минимальными затратами икоэффициентом использования.
Алгоритмы маршрутизации должны обладать живучестью. Другимисловами, они должны четко функционировать в случае неординарных илинепредвиденных обстоятельств, таких как отказы аппаратуры, условия высокой нагрузкии некорректные реализации. Так как маршрутизаторы расположены в узловых точкахсети, их отказ может вызвать значительные проблемы. Часто наилучшимиалгоритмами маршрутизации оказываются те, которые выдержали испытание временеми доказали свою надежность в различных условиях работы сети.
Алгоритмы маршрутизации должны быстро сходиться. Сходимость — это процесс соглашения между всеми маршрутизаторами по оптимальным маршрутам.Когда какое-нибудь событие в сети приводит к тому, что маршруты или отвергаются,или становятся доступными, маршрутизаторы рассылают сообщения об обновлениимаршрутизации. Сообщения об обновлении маршрутизации пронизывают сети,стимулируя пересчет оптимальных маршрутов и, в конечном итоге, вынуждая всемаршрутизаторы придти к соглашению по этим маршрутам. Алгоритмы маршрутизации,которые сходятся медленно, могут привести к образованию петель маршрутизацииили выходам из строя сети.
Алгоритмы маршрутизации должны быть также гибкими. Другимисловами, алгоритмы маршрутизации должны быстро и точно адаптироваться кразнообразным обстоятельствам в сети. Например, предположим, что сегмент сетиотвергнут. Многие алгоритмы маршрутизации, после того как они узнают об этойпроблеме, быстро выбирают следующий наилучший путь для всех маршрутов, которыеобычно используют этот сегмент. Алгоритмы маршрутизации могут быть реализованытаким образом, чтобы они могли адаптироваться к изменениям полосы пропусканиясети, размеров очереди к маршрутизатору, величины задержки сети и другихпеременных. 3.3 Областьприменения маршрутизаторов
По области применения маршрутизаторы делятся на несколькоклассов:
· Магистральныемаршрутизаторы. Предназначены для построения центральной сети. Это мощныеустройства способные обрабатывать миллионы пакетов с секунду и имеющих большоеколичество интерфейсов локальной и глобальной сети. Большое внимание в этихмоделях уделяется надёжности и отказоустойчивости маршрутизатора, котороедостигается за счёт системы терморегуляции, избыточных источников питания, атакже симметричного мультиплексирования. Примерами магистральныхмаршрутизаторов служат маршрутизаторы Backbone Concentrator Node, Cisco 7500,Cisco 12000[3].
· Маршрутизаторырегиональных отделений – соединяют региональные отделения между собой и сцентральной сетью. Такой маршрутизатор представляет собой версию упрощённогомагистрального маршрутизатора. Поддерживает интерфейс локальных и глобальныхсетей мене скоростных. Примерами маршрутизаторов региональных отделений служатмаршрутизаторы BLN, ASN, Cisco 3600, Cisco 2500[3].
· Маршрутизаторыудалённого офиса могут поддерживать работу по коммутируемой телефонной линии вкачестве резервной связи для выделенного канала. Примерами маршрутизаторовудалённых офисов, являбтся наиболее типичные представители – Nautika, Cisco1600, Office Connect, Pipeline[7].
· Маршрутизаторылокальных сетей предназначены для разделения крупных локальных сетей наподсети. Основные требования предъявляемые к ним: высокая скоростьмашрутизации, так как в такой конфигурации отсутствуют низкоскоростные поры,такие как модельные или цифровые порты.
Кроме того, сетевые устройства типа моста/маршрутизатора работаютв нормальном режиме как многопротокольные маршрутизаторы, а при получениипакета с неизвестным сетевым протоколом обрабатывают его как мост. Они работаюткак мосты, но при этом поддерживают некоторые функции третьего уровня дляоптимизации передачи данных.
4. Логический методмаршрутизации
Логический метод маршрутизации относится к статическималгоритмам. Распределение статических таблиц маршрутизации устанавливаетсяадминистратором заранее и прописывается вручную. В таблицах хранится информацияо том, на какой интерфейс отправить пакет с соответствующей адреснойинформацией. Информация в таблицах не меняется, если только администратор сетине изменит её.
Логический метод маршрутизации на сети связи состоит впроцедуре, выполняемой в каждом транзитном узле коммутации, начиная от узлаисточника, позволяющее определить исходящий тракт передачи сообщений, максимальноблизкий к геометрическому направлению. Сеть связи вкладывается в прямоугольнуюсистему координат (рисунок 4.1), в соответствии с которой, каждому узу сетиприсваивается собственный адрес (X,Y).То есть каждом узлу на сети помимо своегоадреса в общей системе адресации присваивается адрес в данной системекоординат. Поэтому в оперативной памяти узла необходимо держать таблицысоответствий для данных видов адресации. Таблица содержит информацию обо всехмаршрутизаторах в сети. Таблица состоит из трех частей: собственного адреса,адреса смежных узлов и адресов удаленных узлов.
В каждом транзитном узле УК(Xi,Yj),начиная с узла источника, производится анализ адреса узла получателя всопоставлении его с собственным. В результате вычисляется геометрическое направлениеиз данного узла на УП.
Данные вычисления можно провести заблаговременно и держать воперативной памяти узла.
/>
Логический метод относится к алгоритмам, которые определяютоптимальный путь доставки информации, основываясь на данных о расстоянии междуузлами, а не о пропускной способности сети на данном участке, то соответственноон не может учитывать возможности по ранее забракованным участкам сети из-за загруженностиили неисправности [12].
Алгоритм прост для разработки и хорошо работает в окружения,где трафик сети относительно предсказуем, а схема сети относительно проста.
5. Структурная схема маршрутизатора,реализующего логический метод формирования
Рассмотрим процесс нахождения оптимального пути намагистральной сети между узлом получателя и отправителем при условии:
· число узлов на сети околоста;
· структура сети неиерархичная;
· алгоритм нахожденияоптимального пути – логический;
В i-м ТПС передается служебная и пользовательскаяинформация.
В фильтре происходит выделение различной служебной информациитакой как посылка отказа; посылка на установление соединения; посылка отбоя. Вкаждом маршрутизаторе содержится таблица соответствия между адресоммаршрутизатора на сети и адресом маршрутизатора в единой системе координат.Логический метод маршрутизации относится к статическому, поэтому данные втаблицу заносятся администратором сети. Данный метод маршрутизации не учитываетсостояние каналов связи между узлами на сети, а при нахождение маршрутаучитывает оптимальное расстояние между узлами. Таблицу соответствия можноразбить на три части. В первой части содержится информация о адресе данногомаршрутизатора в обеих системах адресации, адрес в координатной сетке обозначимкак (/>,/>). Значение адрессмежных с данным узлом маршрутизатором – (/>). Адреса удаленных узлов вкоординатной сетке – (/>). Производится анализ искомогоадреса (/>)с собственным адресом маршрутизатора (/>,/>), В случае если />=/>,/>, то запрашиваемый адреснаходится в пределах сети данного маршрутизатора. В случае если />/>/>,/>, то производится дальнейшийанализ />=/>, анализируется,– не является ли искомый узел смежным с данным маршрутизатором. Если данноеусловие не выполняется, то есть />= />, то искомый узел являетсяудаленным, поэтому необходимо найти исходящий тракт максимально близкий к геометрическомунаправлению:
/>;/>
далее определяем /> к смежным узлам:
/>,/>
при этом необходимо учитывать:
если /> и />, то />;
если /> и />, то />;
если /> и />, то />;
В схеме сравнения производится анализ /> и />, то есть определяется наименьшийугол отклонения /> от исходного />:
/>/>, />
Определив наименьший угол отклонения, определяется исходящийтракт, для дальнейшего следования. Далее проверяется ИПТС на доступность, еслион не доступен, то производим процедуру по анализу следующего ИПТС, который имеетнаименьший угол отклонения от исходного угла; если при анализе всех ИТПС небыло обнаружено свободного тракта, то формируется посылка на отказ всоединении. Эта информация заносится в таблицу коммутации. В случае еслиопределен исходящий тракт информация об этом поступает не только в таблицукоммутации, но и производится проверка на узел получения: то есть еслидальнейший узел является оконечным то в его направлении формируется посылка наустановление соединения.; если следующий узел является транзитным, то в егонаправлении формируется соответствующая посылка на установление соединения.
Ячейки пользовательской информации поступают в контроллер,где происходит обращение к таблице коммутации, для получении информации дляпрохождения по коммутационной матрице.
Формируется быстрый пакет, то есть к ячейки присоединяетсяновый заголовок, содержащий номера виртуальных каналов для прохождения покоммутационной системе (КС). После прохождения по коммутационной системепроисходит удаление заголовка, и ячейки в дальнейшем передаются посоответствующему тракту. Структурная схема маршрутизатора приведена на рисунке5.1.
/>
6. Анализ маршрутизации Ш-ЦСИО6.1Постановка задачи
Спектр методов маршрутизации, которые можно применить насетях связи, весьма широк: от простейших, фиксированных процедур, до весьмасложных. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Выбор того илииного метода маршрутизации значительно влияет, на финансовые вложения в сетьсвязи, эффективность использования ресурсов сети и качества обслуживанияпользователя. Проведение экспериментальных исследований по функционированиюметодов маршрутизации непосредственно на действующих сетях связи связано ссущественными техническими, организационными и финансовыми трудностями. Однимиз путей решения данной проблемы является разработка математической модели, спомощью которой можно получить количественные оценки функционирования сетисвязи с тем или иным методом маршрутизации.
Задача, которая ставится в данной главе – это описаниематематической модели и методики анализа логического методов маршрутизации наШ-ЦСИО.
Ш-ЦСИО имеет свои особенности:
1.Применение технологии виртуальных каналов – АТМ.
2.Использование в коммутаторах виртуальных каналов метода БПК.
3.Обслуживание неоднородного трафика, что связано с предоставлениемпользователю различных видов сервиса.
4.Обеспечение требуемого качества обслуживания для различных видовсервиса.
Критерием анализа исследуемого метода маршрутизации примемкачество обслуживания пользователей сети (вероятность потери сообщений, либочасти сообщения; время задержки при передаче сообщения) при различныхпараметрах входного трафика. Считается, что структура сети, скорости передачи[Бит/сек] в ВТ и входящие потоки данных от пользователя определены заранее.
6.2 Математическая модельШ-ЦСИО и методика анализа маршрутизации
Схематичное описание математической модели Ш-ЦСИО и методикаанализа маршрутизации состоит из следующих этапов:
1.Описание исходных данных и определение ограничений математической модели.
2.Выбор критериев анализа маршрутизации на сети.
3.Описание потоковой модели, учитывающей метод маршрутизации на сетии виды сервиса Ш-ЦСИО.
4.Выбор системы массового обслуживания (СМО), описывающей процессыобработки потока ячеек АТМ от различных видов сервиса виртуальных трактовШ-ЦСИО.
5.Определение вероятностно временных характеристик (ВВХ)функционирования Ш-ЦСИО.
Поэтапно рассмотрим математическую модель Ш-ЦСИО и методикуанализа методов маршрутизации.
6.3 Описание исходныхданных и определение ограничений математической модели
1. G(As,Ls) с множеством вершин(коммутаторы ВК) />; /> и множество рёбер (ТПС) /> />; /> соединяющих /> и /> вершины. ТПС /> />;/>/>характеризуется множествомвиртуальных трактов
/>/>; /> />
и скоростей передачи данных [Бит/сек]
/>/>; />; />.
Структура сети связи вложена в прямоугольную системукоординат, то есть каждая вершина имеет координаты Xi,Yj.
2. Абонентские пункты (АП) в модели отсутствует. Входные ивыходные потоки данных приписываются ИКМВК и ВКМВК, которые непосредственносвязаны с абонентскими пунктами. Данное ограничение модели не являетсяпринципиальным и при необходимости может быть снято.
3. Множество /> />, определяет средние скоростипоступления данных r-го вида сервиса в Ш-ЦСИО.
4. Вероятность поступления потока данных r-го видасервиса в /> ИКМВКдля его последующей передачи /> ВКМВК определяется матрицейтяготения:
/> />.
5. Поступающий в сеть поток данных r-го вида сервисахарактеризуется следующими параметрами:
· Пуассоновскоераспределение количества сообщений (заявок) (k), поступающих наобслуживание (передачу по сети), за время
Соответственно, математическое ожидание и дисперсияпоступления k заявок r-го вида сервиса определяются:
/>
Плотность распределения, математического ожидания и дисперсиявремени между моментами поступления заявок r-го вида сервиса наобслуживание, соответственно определяются:
/>
· Экспоненциальноераспределение длительности одного сообщения (в единицах времени) r-говида сервиса:
/>
Соответственно, математическое ожидание и дисперсиядлительности одного сообщения r-го вида сервиса определяется:
/>; />.
Будем считать, что для r-го вида сервиса количествопоступающих сообщений (заявок на обслуживание) за время Т дляпоследующей передачи по сети и длительность передачи сообщений являютсянезависимыми событиями. Данное условие накладывает определенные ограничения наматематическую модель. Действительно, для некоторых видов сервиса(видеотелефония, телефония), для которых существует эффект повторных вызовов,данное ограничение является существенным недостатком. В тоже время для видовсервиса (видеоконференция, видеонаблюдения, аудио- и видеоинформация, звуковыесигналы, передача данных с высокой скоростью, телеуправление, телефакс,передача документов, видео высокого разрешения) допущение о независимостисобытий количества поступающих сообщений (заявок) на обслуживание идлительность их передачи является вполне приемлемым.
Следовательно, выражения:
/>; />,
соответственно, определяют математическое ожидание идисперсию времени передачи сообщения r-го вида сервиса за периоднаблюдения Т.
Таким образом
/>, (6.1)
определяет количество данных (Бит) (интенсивность) r-говида сервиса, которое должно поступить в сеть от пользователей со среднейскоростью m(vr) за период наблюдений Т.
Учитывая, что поток данных r-го вида сервиса синтенсивностью /> на уровне адоптации AAL эталонноймодели протоколов Ш-ЦСИО сегментируется по 48 байт и преобразуется в ячейкиАТМ, то выражение
/> (6.2)
определяет интенсивность поступления в Ш-ЦСИО ячеек r-говида сервиса за время Т.
6. План распределения информации на сети задан виде наборавекторов,
/>,
где />;/>;/>;/>; />степень ai-гокоммутатора ВК.
Элементы вектора/>задают вероятность того, что наэтапе поиска маршрута к aiВКМВКв ajтранзитном коммутатореВК, начиная с ИКМВК, будетвыбранv-й ВК. Процедура определения />при использовании логическогометода маршрутизации состоит из нескольких этапов:
/>; />; />; />/>, где
/>-угол, определяющий геометрическоенаправление;
/>-углы, соответствующие исходящимтрактам к смежным углам;
k — количество исходящих трактов в данном узле.
6.4 Выбор критериев анализа маршрутизациина сети
Критерием оценки функционирования метода маршрутизации (М)на Ш-ЦСИО за время наблюдений Т примем качество обслуживания пользователей сети/> (вероятностьпотери сообщений, либо части сообщения; время задержки при передачисообщений)при различных параметрах входного потока:
/>, при условии, что /> определены заранее.
6.5 Описание потоковой модели, учитывающей методмаршрутизации на сети и виды сервиса Ш-ЦСИО
Отождествим вершины графа G(AS,LS)с состояниями конечной цепи Маркова. Из набора векторов (7.1) для r-говида сервиса при поиске at-го ВКМВК можно получить матрицупереходных вероятностей [9].
/>; />,
где /> вероятность перехода из ai-госостояния в aj-е при поиске at-го ВКМВК дляr-го вида сервиса. Причем, состояние at,соответствующее at-му узлу-получателю (ВКМВК), определимпоглощающим, то есть:
/>.
Матрица переходных вероятностей, описывающая вероятностипереходов для поиска at-го коммутатора ВК будет иметь вид:
/>
Интенсивность потока ячеек АТМ r-го вида сервиса в />/>; />; /> при поиске at-гокоммутатора ВК (ВКМВК) определяется следующим образом:
/>; />.
Общая интенсивность потоков ячеек АТМ r-го видасервиса в />;/> припоиске at-го коммутатора ВК определится из системы уравнений:
/>; />; />. (6.3)
Таким образом, мы получили взвешенный, граф каждому ребру(ВТ) /> которогоприсвоено r значений интенсивностей потоков ячеек АТМ.
6.6 Выбор СМО, описывающей процессы обработки потока ячеекАТМ различных видов сервиса в виртуальных трактах Ш-ЦСИО
В качестве математической модели ВТ /> примем СМО с относительнымиприоритетами (Рисунок 6.1), причем /> - высший приоритет; /> - низшийприоритет; />.
Высший приоритет присвоим тем видам сервиса, которыефункционируют в реальном масштабе времени (критичны к задержкам во времени):телефония, видеотелефония, видеоконференция и т.д…
/>
Данным видам сервиса соответствует СМО M/1//D/1, основнойхарактеристикой которой является Рпот — вероятность потери ячейкиАТМ. Выбор детерминированной дисциплины обслуживания в СМО обусловлен тем, чтообслуживаются (передаются) ячейки АТМ, имеющие фиксированную длину 53 байта.
Таким образом, используя известные подходы, появляетсявозможность расчёта вероятностно – временных характеристик виртуальных трактовШ-ЦСИО:
m(Tож r) – среднее время ожидания одной ячейки вочереди на обслуживание для r-го вида сервиса не критичного к задержкамво времени;
Рпот – вероятность потери ячейки АТМ для видовсервиса, функционирующих в реальном масштабе времени.
Для />: M/1//D/1; />, />; />; />.
Для />; h>1; М/¥/D/1;
/>; /> - среднее время обслуживанияодной ячейки АТМ;
/>
/>; />; />; />.
/> — обратно пропорционально скоростипередачи в g-м ВТ (vgij) и с учетом длиныячейки 53 байта определяется следующим образом:
/>; />.
Таким образом, получены ВВХ для каждоговиртуального тракта в Ш-ЦСИО(рисунок 6.2).
6.7Определение ВВХ функционирования Ш-ЦСИО
Усредняя />; Рgпот.ij;/>; />
определим их математическое ожидания:
/>; (6.4)
/>; />. (6.5)
В результате получен взвешенный граф, каждому ребру (ТПС)которого присвоены искомые вероятностно – временные характеристики.
Выражения (6.4), (6.5) представляют собой матрицыразмерностью (SxS), анализ которых позволяет оценить функционированиелогического метода маршрутизации на Ш-ЦСИО.
7. Безопасность жизнедеятельности
Дипломный проект выполняется с использованием персональногокомпьютера, поэтому цель данного раздела — выявить и изучить опасные и вредныефакторы при работе с дисплеем, степень их воздействия на оператора. Определитьнеобходимые условия для устранения или уменьшения воздействия этих факторов набезопасные условия труда. Выявить меры по профилактике травматизма ипрофессиональных заболеваний. 7.1 Общийобзор вредных факторов
Операторы ЭВМ сталкиваются с воздействием таких физических иопасных психологических факторов, как повышенная температура внешней среды,отсутствие или недостаток естественного света, недостаточная освещенностьрабочей зоны, электрический ток, статическое электричество, умственноеперенапряжение, перенапряжение зрительных анализаторов, монотонность труда,эмоциональные перегрузки.[10]
Зарегистрированы десятки случаев возникновения болезней,связанных с работой на компьютере. Выявлена связь между работой на компьютере итакими недомоганиями как астенопия (быстрая утомляемость глаз); боли в спине ишее; запястный синдром (болезненное поражение срединного нерва запястья);тендениты (воспалительные процессы в тканях сухожилий); стенокардия и различныестрессовые состояния; сыпь на коже лица; хронические головные боли; головокружение;повышенная возбудимость и депрессивные состояния; снижение концентрациивнимания; нарушение сна.
Служащие, работающие за дисплеем компьютера по семь и болеечасов в день, страдают воспалениями и другими заболеваниями глаз на 70% чащетех, кто проводит за дисплеем меньше времени.
Основным источником эргономических проблем, связанных сохраной здоровья людей, использующих в своей работе персональные компьютеры,являются дисплеи с электронно-лучевыми трубками (ЭЛТ). Они представляют собойисточники наиболее вредных излучений, неблагоприятно влияющих на здоровьеоператоров. Существует два типа излучений, возникающих при работе монитора:
· электростатическое;
· электромагнитное.
Первое возникает в результате облучения экрана потокомзаряженных частиц. Неприятности, вызванные им, связаны с пылью, накапливающейсяна электростатических заряженных экранах, которая летит на пользователя вовремя его работы за дисплеем. Результаты медицинских исследований показывают,что такая электризованная пыль может вызвать воспаление кожи.
Электромагнитное излучение создается магнитными катушкамиотклоняющей системы, находящимися около цокольной части ЭЛТ Специальныеизмерения показали, что невидимые силовые поля появляются даже вокруг головыоператора во время его работы за дисплеем. Человеку, вероятно, уже никогда неудастся полностью избежать пагубного влияния передовых технологий, но можносвести его к минимуму. Большинство проблем решаются при правильной организациирабочего места, соблюдении правил техники безопасности и разумном распределениирабочего времени.
Условия работы за монитором противоположны тем, которыепривычны для наших глаз. В обычной жизни мы воспринимаем в основном отраженныйсвет (если только не смотрим на солнце, звезды или искусственные источникиосвещения), а объекты наблюдения непрерывно находятся в поле нашего зрения втечение хотя бы нескольких секунд. А вот при работе за монитором мы имеем делос самосветящимися объектами и дискретным (мерцающим с большой частотой)изображением, что увеличивает нагрузку на глаза. Если к этому добавить такиечасто встречающиеся факторы, как резкий контраст между фоном и символами,непривычная форма символов, иное, чем при чтении книги, направление взгляда,блики и отражения на экране, то становится понятным, почему почти каждыйпользователь знаком с неприятными ощущениями («песок» в глазах, жар,боль, пелена).
Технический уровень современных мониторов не позволяетполностью исключить воздействие перечисленных выше факторов, однако разработаноряд правил, позволяющих облегчить адаптацию к непривычным для организмачеловека факторам, сохранив тем самым работоспособность и здоровьепользователей.7.2 Монитор
Среди параметров монитора есть несколько очень важных дляздоровья оператора. Первый параметр это частота строчной развертки, то естьчастота кадров. Изображение, созданное электронно-лучевой трубкой, всегданемного мерцает. Это мерцание приводит к утомлению глаз, головным болям идругим менее заметным проблемам. Чем меньше мерцает экран, то есть чем вышечастота смены кадров, тем больше времени вы можете провести за этим компьютеромбез существенных последствий для своего здоровья. Международные стандарты начастоту кадров, например стандарт VESA, постоянно меняются. Сначала минимальнаячастота была 72 Гц, потом 75 Гц, сейчас 80 Гц. В России до сих пор существуетогромный парк мониторов, работающих на частотах 60-65 Гц, что очень вредно дляглаз.
Второй важный параметр это размер точки. При маленькомразмере точки изображение будет более четким, более различимым, глаза будутменьше утомляться. Размер ее должен быть не больше 0.28 мм, в лучших моделяхможет быть и меньше (0.25 мм или 0.21 мм).
Существует еще один фактор, влияющий на здоровье оператора,это излучение, исходящее от монитора.
Основными параметрами изображения на экране монитора являютсяяркость, контраст, размеры и форма знаков, отражательная способность экрана,наличие или отсутствие мерцаний.
Яркость изображения (имеется в виду яркость светлыхэлементов, т. е. знака для негативного изображения и фона для позитивного)нормируется для того, чтобы облегчить приспособление глаз к самосветящимсяобъектам. Ограничены также (в пределах (25%)) и колебания яркости. Нормируетсявнешняя освещенность экрана (100 — 250 лк). Исследования показали, что приболее высоких уровнях освещенности экрана зрительная система утомляется быстрееи в большей степени.
До сих пор спорным остается вопрос о том, что лучше длязрения: позитивное изображение (светлый экран и темные символы) или, наоборот,негативное изображение. И для того и для другого варианта можно привести доводыза и против. Если работа с ПЭВМ предполагает одновременно и работу с бумажнымносителем (тетрадь, книга), то лучше и на экране монитора иметь темные символына светлом фоне, чтобы глазам не приходилось все время перестраиваться.
Требования, предъявляемые к характеристикам монитора (ГОСТ27954-88):
· частота кадров при работе с позитивнымконтрастом — не менее 60 Гц
· частота кадров в режиме обработке текстов– не менее 72 Гц
· дрожание элементов изображения – не более0.1 мм
· антибликовое покрытие — обязательно
· допустимый уровень шума – не более 50 дБ
· мощность дозы рентгеновского излучения нарасстоянии 0.05 м от экрана 100 мкР/час
При выборе цветовой гаммы предпочтение следует отдаватьзелено-голубой части спектра.
Часто фактором, способствующим быстрому утомлению глаз,становится и контраст между фоном и символами на экране. Малая контрастностьзатрудняет различение символов, однако и слишком большая тоже вредит. Поэтомуконтраст должен находиться в пределах от 3:1 до 1,5:1. При более низких уровняхконтрастности у работающих быстрее наступали неблагоприятные измененияспособности фокусировать изображение и критической частоты слияния световыхмельканий, регистрировалось больше жалоб на усталость глаз и общую усталость.
Человеческий глаз не может долго работать с мелкимиобъектами. Вот почему нормируются размеры знаков на экране. Например, угловойразмер знака должен быть в пределах от 16 до 60 угловых минут, что составляетот 0,46 до 1,75 см, если пользователь смотрит на экран с расстояния 50 см(минимальное расстояние).
Отражательная способность экрана не должна превышать 1%. Дляснижения количества бликов и облегчения концентрации внимания корпус мониторадолжен иметь матовую одноцветную поверхность (светло-серый, светло-бежевыйтона) с коэффициентом отражения 0,4-0,6, без блестящих деталей и с минимальнымчислом органов управления и надписей на лицевой стороне.
Основные нормируемые визуальные характеристики мониторов исоответствующие допустимые значения этих характеристик:
· яркость знака или фона (измеряется втемноте): 35-120 кд/м2
· контраст: От 3:1 до 1,5:1
· угловой размер знака: 16-60
· отношение ширины знака к высоте: 0,5-1,0
· отражательная способность экрана (блики):не более 1% 7.3 Излученияи поля
К числу вредных факторов, с которыми сталкивается человек,работающий за монитором, относятся рентгеновское и электромагнитное излучения,а также электростатическое поле.
Допустимые нормы для этих параметров представлены ниже.
— Мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения нарасстоянии 0,05 м вокруг видеомонитора: 0.05 мкР/час.
— Электромагнитное излучение на расстоянии 0,5 м вокругвидеомонитора по электрической составляющей:
· в диапазоне 5 Гц-2 кГц- 25 В/м
· в диапазоне 2-400 кГц- 2,5 В/м
по магнитной составляющей:
· в диапазоне 5 Гц-2 кГц- 250 нТл
· в диапазоне 2-400 кГц- 25 нТл
— Поверхностный электростатический потенциал: не более 500 В.
Благодаря существующим достаточно строгим стандартам дозырентгеновского излучения от современных видеомониторов не опасны длябольшинства пользователей. Исключение составляют люди с повышеннойчувствительностью к нему.
Специалисты не пришли к однозначному выводу относительновоздействия электромагнитного излучения на организм человека, однако совершенноочевидно, что уровни излучения, фиксируемые вблизи монитора, опасности непредставляют. 7.4Требования по электробезопасности
Электроустановки, к которым относится практически всеоборудование ЭВМ, представляют для человека большую потенциальную опасность,так как в процессе эксплуатации или проведения профилактических работ человекможет коснуться частей, находящихся под напряжением. Специфическая опасностьэлектроустановок: токоведущие проводники, корпуса стоек ЭВМ и прочегооборудования, оказавшегося под напряжением в результате повреждения (пробоя)изоляции, не подают каких-либо сигналов, которые предупреждали бы человека обопасности. Реакция человека на электрический ток возникает лишь при протеканиипоследнего через тело человека.
Питание ЭВМ осуществляется от сети частотой 50 Гц инапряжением 220 В. Высоковольтным устройством является дисплей ЭВМ, напряжениев котором может достигать более 20000В. Таким образом, лаборатория являетсяпомещением с повышенной опасностью поражения людей электрическим током. В связис этим применяются следующие меры защиты от поражения электрическим током:
· все токоведущие детали изолированыдиэлектриком и к ним нет прямого доступа;
· заземление:
· использование общего выключателя, припомощи которого в нужный момент можно прекратить подачу напряжения на всеустановки.
Весь персонал в обязательном порядке инструктируется о мерахэлектробезопасности. Основное значение для предотвращения электротравматизмаимеет правильная организация обслуживания действующих электроустановок,проведения ремонтных и профилактических работ, осуществляемое с помощьюследующих мер:
· допуск к работе;
· надзор во время работы;
· производство отключений во время ремонта;
· вывешивание предупредительных плакатов изнаков безопасности;
· проверка отсутствия напряжения;
· наложение заземления.
При прикосновении к любому из элементов ЭВМ могут возникнутьразрядные токи статического электричества. Такие разряды не представляютопасности для человека, однако, могут привести к выходу из строя ЭВМ. Дляснижения величин возникающих зарядов в дисплейных залах применяют покрытиетехнологических полов из однослойного поливинилхлоридного антистатическоголинолеума марки АСК.
Еще одним методом защиты является нейтрализация статическогоэлектричества ионизированным газом. Можно также применить общее и местноеувлажнение воздуха.7.5Требования к освещению
Правильно спроектированное и выполненное освещениеобеспечивает высокую работоспособность, оказывает положительное психологическоевоздействие на работающих, способствует повышению производительности труда. Оважности вопроса освещения для дисплейных залов говорит тот факт, что основнойобъем информации (около 90%) оператор получает по зрительному каналу. Ксистемам освещения предъявляют следующие требования:
· соответствие уровня освещенности рабочихмест характеру выполняемой зрительной работы;
· достаточно равномерное распределениеяркости на рабочих поверхностях и в окружающем пространстве;
· отсутствие резких теней, прямой иотраженной блескости;
· постоянство освещенности во времени;
· оптимальная направленность, излучаемого осветительными
· приборами, светового потока;
· долговечность, экономичность, электро- ипожаробезопасность,
· эстетичность, удобство и простотаэксплуатации.
Согласно действующим нормам для искусственного освещениярегламентирована наименьшая освещенность рабочих мест, а для естественного исовмещенного — коэффициент естественной освещенности (КЕО).
Рекомендуемая освещенность для работы с экраном дисплеясоставляет 200 лк, а при работе с экраном в сочетании с работой над документами- 400 лк. Рекомендуемые яркости в поле зрения операторов лежат в пределах1:5-1:10.
В дисплейных залах, обычно, применяют одностороннееестественное боковое освещение. С целью уменьшения солнечной инсоляциисветопроемы устраивают с северной, северо-восточной или северо-западнойориентацией. Мониторы располагают подальше от окон и таким образом, чтобы окнанаходились сбоку.
Если экран дисплея расположен к окну, необходимы специальныеэкранирующие устройства (светорассеивающие шторы, регулируемые жалюзи,солнцезащитная пленка с металлизированным покрытием).
Для искусственного освещения дисплейных помещений лучшеиспользовать люминесцентные лампы, так как у них высокая световая отдача (до 75лм/Вт и более), продолжительный срок службы (до 10000 часов), малая яркостьсветящейся поверхности, близкий к естественному спектральный состав излучаемогосвета, что обеспечивает хорошую цветопередачу.
Наиболее приемлемыми для дисплейных помещений являются люминесцентныелампы ЛБ (белого света) и ЛТБ (тепло-белого света) мощность 20, 40, 80 Вт.
Для исключения засветки экранов дисплеев прямыми световыми потокамисветильники общего освещения располагают сбоку от рабочего места, параллельнолинии зрения оператора и стене с окнами. Такое размещение светильниковпозволяет производить их последовательное включение в зависимости от величиныестественной освещенности и исключает раздражение глаз чередующимися полосамисвета и тени, возникающее при поперечном расположении светильников.7.6Требования к микроклимату
Микроклиматические параметры влияют на функциональнуюдеятельность человека, его самочувствие и здоровье и на надежность работысредств вычислительной техники. Особенно большое влияние на микроклиматоказывают источники теплоты, находящиеся в помещении.
Основными источниками теплоты в дисплейных залах являются:ЭВМ, приборы освещения, обслуживающий персонал. Средняя величина тепловыделенийсоставляет 310 Вт/м*м. Удельная величина тепловыделений от приборов освещениясоставляет 35-60 Вт/м*м. Количество теплоты от обслуживающего персоналаневелико, оно зависит от числа работающих в помещении и интенсивности работывыполняемой человеком. Кроме того, на суммарные тепловыделения оказываютвлияние внешние источники поступлений теплоты. К ним относят теплоту, поступающую через окна от солнечной радиации, притоктеплоты через непрозрачные ограждающие конструкции.
Основным тепловыделяющим оборудованием в дисплейном залеявляется ЭВМ — в среднем до 80% суммарных выделении. Тепловыделения от приборовосвещения составляют в среднем 12%. Поступление теплоты от обслуживающегоперсонала -1%, от солнечной радиации — 6%, приток теплоты через непрозрачныеограждающие конструкции — 1%. Эти источники теплоты являются постоянными.
На организм человека и работу компьютеров оказывает влияниеотносительная влажность воздуха. При относительной влажности воздуха более75-80% снижается сопротивление изоляции, изменяются рабочие характеристикиэлементов ЭВМ, возрастает интенсивность отказов элементов ЭВМ. Скоростьдвижения воздуха также оказывает влияние на функциональную деятельностьчеловека и работу высокоскоростных устройств печати. Большое влиянием насамочувствие и здоровье операторов ЭВМ, а также на работу устройств ЭВМ(магнитные ленты, магнитные диски, печатающие устройства) оказываетзапыленность воздушной среды.
С целью создания нормальных условий для операторов ЭВМустановлены нормы микроклимата. Эти нормы устанавливают оптимальные идопустимые значения температуры, относительной влажности и скорости движениявоздуха в дисплейных помещениях с учетом избытков явной теплоты, тяжестивыполняемой работы и сезонов года.
Под оптимальными микроклиматическими параметрами принятопонимать такие, которые при длительном и систематическом воздействии начеловека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состоянияорганизма без напряжения реакции терморегуляции, создают ощущение тепловогокомфорта и являются предпосылкой высокого уровня работоспособности.
Допустимые микроклиматические параметры могут вызватьпреходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и тепловогосостояния организма и напряжения реакций терморегуляции, не выходящие запределы физиологических приспособительных возможностей, не создающие нарушенийсостояния здоровья, но вызывающие дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствияи понижение работоспособности.7.7 Правильнаяорганизация рабочего места
Помещение, их размеры (площадь, объем) должны в первуюочередь соответствовать количеству работающих и размещенному в них комплексутехнических устройств. В них предусматривают соответствующие параметрытемпературы, освещения, чистоту воздуха, обеспечивают изоляцию отпроизводственных шумов и т.д. Для обеспечения нормальных условий труда,санитарные нормы устанавливают на одного работающего, объем производственногопомещения не менее 15 кубических метров, площадь помещения выгороженногостенами или глухими перегородками не менее 4.5 квадратных метров. Основные ипроизводственные помещения ВЦ следует окрашивать в соответствии с цветомтехнических средств. Выбор цвета определяется рядом факторов, в том числеконструкцией здания, характером выполняемой работы, освещенностью, количествомработающих. Шум на рабочих местах в помещениях ВЦ создаются внутреннимиисточниками: техническими средствами, компрессорами и так далее.
Для снижения шума, следует:
· ослабить шум самих источников, вчастности, предусмотреть применение в их конструкциях акустических экранов,звукоизолирующих кожухов;
· применять более рациональное расположениеоборудования;
· использовать архитектурно-планировочные итехнические решения, направленные на изоляцию источников шума.
Необходимо учитывать психофизиологические особенностичеловека. Важную роль играет планировка рабочего места, которое обязаноудовлетворять требованиям удобного выполнения работ и, следовательно, экономиивремени. Более удобными считаются сидения, имеющие выемку, соответствующуюформе бедер и наклону назад. Спинка стула должна быть изогнутой формы,обнимающей поясницу. Длинна спинки стула, должна быть 30 см, ширина 11 см,радиус изгиба 30 см.
Рекомендуемая освещенность для работы с экраном дисплеясоставляет 200 лк, а при работе с экраном в сочетании с работой наддокументацией 400 лк. В то время когда рынки заполняются новой техникой,необходимо не забыть, о нежелательных последствиях связанных с работой людей наПК. К вопросам безопасности при работе на ПК надо подходить крайне серьезно.
После длительной работы с компьютером могут возникать такиенеприятные ощущения, как «раздражение» глаз (краснота, слезотечениеили сухость роговицы), утомление (общая усталость, боль и тяжесть в глазах иголове), трудности при фокусировке зрения. Возможны также боли в спине имышечные спазмы. Все эти проблемы можно предотвратить, сделав более удобнымрабочее место или используя очки, если это необходимо.
Практика показывает, что наиболее удобно располагать мониторчуть дальше, чем это делают при обычном чтении. Верхний край экрана долженрасполагаться на уровне глаз или чуть ниже. Если Вы работаете с текстами набумаге, листы надо располагать как можно ближе к экрану, чтобы избежать частыхдвижений головой и глазами при переводе взгляда.
Освещение нужно организовать так, чтобы на экране не былобликов. Стандартное офисное освещение часто бывает слишком ярким для работы скомпьютером. Если свет в помещении изменить невозможно, необходимо использовать«козырек» для монитора или обычный или мелкоячеистый защитный экран.
Не следует забывать о том, что экран компьютера сильнособирает пыль. Для достижения четкости изображения регулярно протирайте егоантистатическим раствором.[11]
При работе также необходим регулярный отдых, посколькуоднообразная поза достаточно утомительна для глаз, шеи и спины.
Таким образом, в данном разделе мы рассмотрели правила охранытруда при работе с компьютером: изучили опасные и вредные факторы и степень ихвоздействия на оператора, проанализировали принципы организации рабочего местаоператора, уделили особое внимание рассмотрению рабочей среды. Дипломная работавыполнялась в дисплейном классе кафедры АЭС. Данное помещение соответствуетсовременным требованиям обеспечения безопасности жизнедеятельности человека приработе с компьютером.
Приложение А
Cписок сокращений на русском языке
АМП – асинхронный метод передачи
АП — абонентский пункт
БКП — быстрая коммутация пакетов
ВВХ – вероятностно-временные характеристики
ВК — виртуальный канал
ВКМВК – входящий коммутатор местных виртуальных каналов
ВП — виртуальный путь
ВТ — виртуальный тракт
ЗНП — защита номера последовательности
ИВК — идентификатор виртуального канала
ИВТ — идентификатор виртуального тракта
ИКМВК – исходящий коммутатор местных виртуальных каналов
ИД — идентификатор длины
ИМ — идентификатор мультиплексирования
ИОЧ — идентификатор общей части
ИПК — идентификатор подуровня конвергенции
КОЗ — контроль ошибки в заголовке
КС — коммутационная система
МН — метка начала
МСЕ-Т — международный союз электросвязи секциятелекоммуникации
НЕБ- необходимая емкость буфера
НП — номер последовательности
ОУП — общий поток управления
ОЧПК-ПБД — протокольный блок данных общей части подуровня конвергенции
ПБД — протокольный блок данных
ППС-ПБД — протокольный блок данных подуровня сегментации исборки ППЯ — приоритет потери ячейки
ПРИ — план распределения информации
ПСС — подуровень сегментации и сборки
ПЦИ — плезиохронная цифровая иерархия
СМО — система массового обслуживания
СП — система передачи
СЦИ — синхронная цифровая иерархия
ТИ — тип информации
ТПН — тип полезной нагрузки
ТПС — тракт передачи сообщений
ТС — тип сообщений
УИ — узел источник
УК — узел коммутации
УП — узел получателя
У-ЦСИО — узкополосная цифровая сеть интегральногообслуживания
ЦИК — циклический избыточный код
ЦК — центры коммутации
Ш-ЦСИО — широкополосная цифровая сеть интегральногообслуживания
ЭВМ — электронно-вычислительная машина
ЭЛТ — электронно-лучевая трубка
ЭМ ВОС — эталонная модель взаимодействия открытых систем
Приложение В
Списоксокращений на английском языкеATM Asynchronous Transfer Mode Асинхронный метод передачи ANSI Аmerican National Standard Institute Американский национальный институт по стандартизации AFI Authority and Formal Indicator формальный индикатор C- plane Control Plane плоскость управления DSP Domain Specific Part определяемая доменом часть ICD International Code Designation указатель международного кода IDI Initial Domain Identifier начальный идентификатор домена IDP Initial Domain Part начальная часть домена ITI International Telecommunications Unions международный телекоммуникационный союз ESI End System Identifier идентификатор конечной системы HO-DSP High Order Domain Specific Part старший разряд особой части домена M – plane Management Plane плоскость менеджмента SEL Selector селектор U-plane User Plane плоскость пользователя
Заключение
В дипломной работе была разработана структурная схемамаршрутизатора для широкополосной сети интегрального обслуживания, реализующегологический метод формирования плана распределения информации. В результатепроведенной работы были рассмотрены вопросы по структуре Ш-ЦСИО сиспользованием технологии АТМ; проведен обзор системы адресации в сетях с АТМ.В третьей главе рассмотрены вопросы связанные с маршрутизацией в Ш-ЦСИО,приведена классификация алгоритмов маршрутизации.
Произведено описание и разработка маршрутизатора,реализующего логический метод маршрутизации. Разработана математическая модель дляописания логического метода маршрутизации.
Отражены вопросы безопасности жизнедеятельности при работе сЭВМ.
Материал по данной теме был представлен на международнойнаучно-практической конференции “Информатика и проблемы телекоммуникации”.
Списоклитературы
1. Назаров А.Н., СмирновМ.В. АТМ: технология высокоскоростных сетей. — М.: Эко-Трендз, 1997.-252с.
2. Лазарев В.Г.Интеллектуальные цифровые сети: Справочник. — М.: Финансы и статистика,1996.-224с.
3. Олифер В.Г., ОлиферН.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.-СПб.: Питер,2000.-672с.
4. Мартин Д., Кевин К.,Либен Д. Архитектура и реализация АТМ. –М.: Лори, 2000.- 214 с.
5. КругБ.И., Попантонопуло В.И., Шувалов В.П. Телекоммуникационные сети и системы.-Новосибирск: Наука,1998.-536с.
6. Захаров Г.П.,Малиновский С.Т., Яновский Г.Г. Проектирование и техническая эксплуатация сетейпередачи дискретных сообщений. -М.: Радио и связь, 1988. – 360 с.
7. Кульгин М.В.Технология корпоративных сетей: Энциклопедия.-СПб.: Питер,1999. – 704с.
8. http://www.citforum.ru/nets/ito
9. http://www.metrolog.ru/asp
10 Денисенко Г.Ф. Охранатруда: Учебное пособие.-М.: Высшая школа, 1985.-319с.
11. Охрана труда на предприятиях связи: Учебное пособие длявузов / Под редакцией Баклашева Н.И.-М.: Радио и связь, 1985.-280с.
12. Каракулова Е.Г., Котельникова А.В., Силаева М.А.Структурные схемы маршрутизаторов Ш-ЦСИО с АТМ.// Материалы международнойнаучно-практической конференции “Информатика и проблемы телекоммуникаций”.-Новосибирск,2001.-15с.