 |
Шлюз - это элемент сети передачи данных, представляющий собой совокупность аппаратных и программных средств, который передает данные между несовместимыми сетями или приложениями.
|
|
|
|
Шлюз - это элемент сети передачи данных, представляющий собой совокупность аппаратных и программных средств, который передает данные между несовместимыми сетями или приложениями.
Типичный шлюз включает средство разборки/сборки пакетов и преобразования протоколов, а также в случае необходимости переформатировки данных при передаче. Шлюзы в зависимости оттого, где они посредничают, могут работать на сетевом, транспортном, сеансовом, представлении данных и прикладном уровне. Шлюз передает протоколы одного типа физической среды в протоколы другой физической среды (сети). Например, при соединении компьютера с Интернетом очень часто используется шлюз.
Абонентские устройства (АУ). Основной функцией АУ является организация взаимодействия между сетью передачи данных (конкретным ее узлом) и пользователем.
Любой узел сети представляет собой совокупность взаимосвязанных между собой аппаратных и программных средств приема, обработки, распределения и передачи информации. Назначение узла сети состоит в том, чтобы с помощью технических средств принять информацию, поступающую по входным каналам (линиям), обработать всю или какую-то ее часть, выбрать путь дальнейшей передачи информации как внутри самого узла, так и среди исходящих из узла каналов (линий). То есть распределить информацию и осуществить ее передачу по выбранному пути. Для выполнения указанных функций узел связи должен содержать следующее оборудование:
1. Устройство физического ввода/вывода (кросс).
2. Управляющее устройство (централизованное для узла либо распределенное по элементам, входящим в состав узла).
3. Элементы сети, выполняющие возложенные на узел сети функции.
|
|
|
Входящие и исходящие каналы, абонентские линии включаются в кросс, где осуществляются долговременные (кроссовые) соединения.
Кросс - это единственный элемент сети, входящий в состав узла сети и не содержащий встроенного либо внешнего устройства управления.
7. Цифровые каналы передачи данных
Различают несколько технологий связи, основанных на цифровых каналах передачи данных.
Связь ООД с АКД (например, компьютера с модемом или низкоскоростными периферийными устройствами) чаще всего осуществляется при помощи последовательных интерфейсов RS-232C, RS-422 (их аналогами в системе стандартов ITU являются V. 24, V. 11), a связь ООД с цифровыми сетями передачи данных - при помощи интерфейсов X. 21. V. 35, G. 703. Стандарты ITU серии V разрабатывались для передачи информации по телефонным линиям, а стандарты ITU серии X - для передачи данных.
В качестве магистральных каналов передачи данных в США и Японии применяют стандартную многоканальную систему Т1 (иначе DS-1). Она включает 24 цифровых канала, называемых DS-0 (Digital Signal-0). В каждом канале применена кодово-импульсная модуляция с частотой следования отсчетов 8 кГц и с квантованием сигналов по 28-256 уровням, что обеспечивает скорость передачи 64 Кбит/с на один канал или 1554 Кбит/с на аппаратуру Т1. В Европе более распространена аппаратура Е1 с 32 каналами по 64 Кбит/с, т. е. с общей скоростью 2048 Кбит/с. Применяются также каналы ТЗ (или DS-3), состоящие из 28 каналов Т1 (45 Мбит/с) и ЕЗ (34 Мбит/с), преимущественно в частных высокоскоростных сетях.
В Т1 использовано временное мультиплексирование (TDM). Все 24 канала передают в мультиплексор по байту, образуя 192-битовый кадр с добавлением одного бита синхронизации. 24 кадра составляют суперкадр. В суперкадре имеются контрольный код и синхронизирующая комбинация. Сборку информации из нескольких линий и ее размещение в магистрали Т1 осуществляет мультиплексор. Канал DS-0 (один слот) соответствует одной из входных линий, т. е. реализуется коммутация каналов. Некоторые мультиплексоры позволяют маршрутизировать потоки данных, направляя их в мультиплексоры, связанные с другими каналами Т1, хотя собственно каналы Т1 называют некоммутируемыми.
|
|
|
При обычном мультиплексировании каждому соединению выделяется определенный слот (например, канал DS-0). Если же этот слот не используется из-за недогрузки канала по этому соединению, но по другим соединениям трафик значительный, то эффективность невысокая. Загружать свободные слоты или, другими словами, динамически перераспределять слоты можно, используя так называемые статистические мультиплексоры на основе микропроцессоров. В этом случае временно весь канал DS-1 или его часть отдается одному соединению с указанием адреса назначения.
В современных сетях важное значение имеет передача как данных, представляемых дискретными сигналами, так и аналоговой информации (например, голос и видеоизображения первоначально имеют аналоговую форму). Поэтому для многих применений современные сети должны быть сетями интегрального обслуживания. Наиболее перспективными сетями интегрального обслуживания являются сети с цифровыми каналами передачи данных, например сети ISDN.
Сети ISDN могут быть коммутируемыми и некоммутируемыми. Различают обычные ISDN со скоростями от 56 Кбит/с до 1, 54 Мбит/с и широкополосные ISDN (Broadband ISDN, или B-ISDN) со скоростями 155-2048 Мбит/с. Более перспективны B-ISDN, в настоящее время технология B-ISDN активно осваивается.
Применяют два варианта обычных сетей ISDN - базовый и специальный. В базовом варианте имеются два канала по 64 Кбит/с (эти каналы называют В-каналами) и один служебный канал с 16 Кбит/с (D-канал). В специальном варианте - 23 канала В по 64 Кбит/с и один или два служебных канала D по 16 Кбит/с. Каналы В могут использоваться как для передачи закодированной голосовой информации (коммутация каналов), так и для передачи пакетов. Служебные каналы используются для сигнализации - передачи команд, в частности для вызова соединения. Применяют специальные сигнальные системы, устанавливающие перечень и форматы команд. В настоящее время основной сигнальной системой становится система SS7 (Signaling System-7).
|
|
|
Очевидно, что для реализации технологий Т1, Т3, ISDN необходимо выбирать среду передачи данных с соответствующей полосой пропускания.
Для подключения клиентов к узлам магистральной сети с использованием на «последней миле» обычного телефонного кабеля наряду с каналами ISDN можно применять цифровые абонентские линии xDSL. К их числу относятся HDSL (High-bit-rate Digital SubcriberLoop), SDSL (Single Pair Symmetrical Digital Subcriber Loop), ADSL (Asymmetric Digital Subcriber Loop). Например, в HDSL используются две пары проводов, амплитудно-фазовая модуляция без несущей, пропускная способность до 2 Мбит/с, расстояния до 7, 5 км. Применяемые для кодирования устройства также называют модемами. Собственно ISDN можно рассматривать как разновидность xDSL.
|
|
|
