Формирование кадров SONET

Формирование кадров SONET

Теперь, после получения некоторого представления об иерархии и архитектуре SONET, вам будет легче понять работу «внутренней кухни» — структуру кадров SONET. В особенности SONET известен благодаря своей способности доставлять низкоуровневую служебную сетевую информацию. Короткого взгляда на кадр SONET достаточно, чтобы понять, почему это так. Несмотря на то, что по размеру он примерно в два раза меньше кадра Ethernet (810 против 1518 байт), в нем содержится почти на 100 % больше служебной информации.

Сам кадр можно представить в виде сегментированного прямоугольника, состоящего из 90 столбцов и 9 строк. Пусть эта картинка не сбивает вас с толку — кадр пересылается в виде единого потока битов данных в порядке слева направо и сверху вниз.

Дадим теперь этому описание. По мере того как кадр STS-1 путешествует по проводам, его компоненты последовательно считываются и отделяются от него на различных стадиях прохождения сети. Первой стадией служит регенератор, который отмечает конец секции (мы уже обращали ваше внимание на то, что некоторые термины нам еще пригодятся). Вторая стадия — это конец канала, а стадия три, как вы сами уже догадываетесь, — это конец пути, являющийся конечным пунктом назначения SONET.

Неудивительно поэтому, что структура кадра SONET отражает наличие указанных сетевых компонентов. Эта структура представлена четырьмя разделами. Три из них содержат служебную информацию, необходимую для сетевого управления, а также идентификации ошибок на уровне секций, каналов и путей, а четвертый — фактические данные, составляющие полезную нагрузку (payload) SONET. В первых трех столбцах содержится служебная информация о секции (первые три строки) и канале (последние шесть строк). Рассматриваемая как одно целое, она называется транспортной служебной информацией. В последних 87 столбцах содержится служебная информация о пути и полезные данные, которые, взятые вместе, называются конвертом полезных данных SONET (SONET payload envelope — SPE). При обсуждении вопросов синхронизации понятие SPE будет включать в себя последовательности кадров.

При переходе, путем объединения кадров STS-1, к кадрам STS-Зс структура кадра становится более сложной. Транспортная служебная информация объединяется и выносится в переднюю часть кадра, a SPE — назад.

Более мелкого структурирования данных (granulation) добиваются, заполняя кадры SPE конкатенированными VT. Каждый тип VT хранится в отдельной группе; всего таких групп может быть семь на один STS-1. Каждая группа может содержать либо VT1.5, VT2, VT3, либо VT6. Таким образом, при скоростях ниже STS-1 пользователи могут, хотя и не без некоторых сложностей, масштабировать свои сети с инкрементом 1.5. При скоростях, превышающих скорости STS-1, сети наращиваются с инкрементом STS-1.

69. Новые региональные сети (рис. 8.1)

70. Новые региональные сети (рис. 8.2)

71. Новые региональные сети (рис. 8.3)

Новые региональные сети

Решение проблем региональной сети содержится в двух ее компонентах: устройствах, которые размещены в центральном офисе, подключаемом к сети общего пользования, и технологии передачи, лежащей в основе работы самой сети. Современные центральные офисы являются в буквальном смысле рогом изобилия в отношении всего, что касается новых технологий. Наряду с оборудованием SONET каждая из служб, предлагаемых провайдером, требует установки собственного оборудования. Для Internet-служб требуются маршрутизаторы и коммутаторы, а также инсталляция программного обеспечения. Если дополнительно предлагаются также высокоуровневые IP-службы, такие как управляемые брандмауэры (firewall) или службы VPN, количество оборудования, которое должно устанавливаться, возрастает. Аналогичным образом, современные коммерческие службы передачи данных (private data services) могут использовать технологии ретрансляции кадров (Frame relay) и ATM, для каждой из которых могут требоваться собственные коммутаторы и интерфейсы.

Порождаемые многочисленностью этого оборудованием проблемы имеют многосторонний характер. Каждое устройство выдвигает ряд физических требований, связанных с необходимостью его обслуживания. К устройствам должно быть подведено питание. Для размещения шкафов с оборудованием должно быть изыскано место. Более того, с приходом новых технологий добавляются присущие им дополнительные сложности, что означает необходимость привлечения еще большего количества обслуживающего персонала, не говоря о возрастании сложности управления системой. Сегодня обеспечение IP-соединения между микрорайонами сети (locations) может означать необходимость конфигурирования трех наборов оборудования, относящихся соответственно к IP, Frame Relay (ретрансляция кадров) или ATM, и SONET, что увеличивает стоимость и время подготовки к работе такой службы.

Провайдерам хотелось бы, чтобы необходимое число развертываемых технологий и устанавливаемых шкафов оборудования было сведено к минимуму, снижая тем самым уровень денежных расходов. Откликом на эти требования было предложение поставщиками целого ряда устройств с совмещенными функциями. Некоторые из них объединяют в себе основные функциональные возможности SONET, используемые в центральной части региональных сетей, такие как DCS и ADM.

Другие поставщики идут еще дальше, создавая многофункциональные устройства по принципу швейцарского армейского складного ножа, иногда называемые «God Box* («Волшебная шкатулка»), которые, например, объединяют возможности оптических коммутаторов, устройств коммутации ATM и/или Frame Relay, IP-маршрутизаторов, мультиплексоров ввода — вывода и DWDM в одном блоке.

Несомненно, эти подходы позволяют уменьшить число шкафов оборудования, но и они не лишены потенциальных недостатков. Требования владельцев линий весьма разнородны, и единственный шкаф не всегда может им всем удовлетворять. Более того, стремясь втиснуть все функции оборудования в один шкаф вместо разработки специализированных устройств, провайдеры рискуют оказаться не в состоянии предоставить ту или иную услугу на уровне наивысшего качества.