Виділені лінії

1.1 Виділені лінії

 

Найбільша проблема в організації високошвидкісного доступу - це забезпечення лінії зв'язку між комп'ютером і провайдером. Є кілька шляхів вирішення цієї проблеми, а саме використати існуючі комунікації:

ü   телефонні лінії;

ü   електропроводку;

ü   системи кабельного телебачення;

ü   радіо зв’язок;

На привеликий жаль користуватися радіозв'язком не вигідно тому, що необхідно ліцензувати частоту, до того ж на якість радіодоступу можуть впливати перешкоди від інших радіомереж (стільникових, цивільних радіостанцій). Прокладання нових ліній зв'язку - справа також не з дешевих.

До недавніх пір єдиним способом забезпечення високошвидкісного каналу зв'язку з Інтернет було створення виділеної лінії. Виділена лінія підключення до Інтернет необхідна насамперед тим користувачам, які хочуть мати якісний і надійний зв'язок. Зв'язок з Інтернет забезпечується цілодобово.

Виділена лінія - це лінія зв'язку (або іншими словами - канал передачі даних), яка встановлена на постійний або тривалий час. Тобто, користувач раз і назавжди з'єднується з провайдером і позбувається від необхідності дозвонюватися до нього.

У загальному випадку до користувача проводиться окрема лінія, до іншого кінця якої провайдер підключає модем, що обслуговує винятково даного користувача. Виділена лінія має свої переваги та недоліки. По-перше вона дозволяє працювати на більш високих швидкостях. По-друге, дозволяє підключити до Інтернету відразу всю локальну мережу організації, установи, незалежно від кількості комп'ютерів. Передача даних здійснюється за допомогою модемів, встановлених у режимі роботи для виділеної лінії оскільки, у цьому випадку від модему не потрібен традиційний набір багатоканального номера. Він повинен видавати «несучу» частоту, на якій відбувається прийом і передача даних, не очікуючи сигналу в лінії.

Основні переваги використання виділених ліній зв'язку:

ü   постійний доступ в Інтернет з гарантованою швидкістю при вільній телефонній лінії;

ü   можливість організувати Web-сервери і інші сервіси (електронну пошту з доменним ім'ям Вашої організації, новини, FTP-архів та інші);

ü   захист даних і підвищена конфіденційність переданої і прийнятої інформації;

ü   можливість організації відео-конференцій;

ü   підключення до мережі Інтернет одночасно всіх комп'ютерів локальної мережі;

ü   розмежування прав доступу до Інтернет-ресурсів для користувачів мережі;

ü   побудова захищеної корпоративної мережі за технологією VPN (Virtual Private Network - Віртуальна Приватна Мережа);

Недоліки виділених ліній:

ü   Висока вартість підключення; [3].

1.2 По дозвону (dial-Up)

 

Цей тип підключення – самий "старий", але зате і самий розповсюдженіший в нашій країні. Паралельні сигнали, посилаємі комп’ютером, перетворюються модемом в послідовні, спеціальним чином переводяться в звукові сигнали і передаються по телефонним лініям. Максимальна допустима швидкіть при dial-up, складає 56 Кбіт/с, що зовсім не багато. Причому 56 Кбит/с - це ідеальний випадок, зазвичай цей параметер меньше. На швидкість зв’язку при dial-up впливає велика кількість самих різних, як постійних, так і змінюючих з часом факторів. Наприклад, велику роль грає тип АТС. Якщо телефонний номер обслуговується старою покроковою АТС, то максимальна швидкіть зв’язку навряд чи буде перевищувати 28,8 Кбіт/с.

Крім того, важливий стан телефонної лінії до АТС, а також стан кабеля до точки підключення комп’ютера, загрузка станції в данний момент часу, зовнішні завади, швидкість модема і багато іншого.

Недоліки dial-up:

1.         Низька швидкість передачі даних;

2.         Зайнята телефонна лінія;

3.         Низька надійність зв’язку. Проблема заключається в тому, що з’єднання часто переривається по незрозумілим причинам (проблеми на АТС, завади на лінії і т.д.).

Рис.1 Підключення по телефонній лінії.

І все ж, не дивлячись на серйозні проблеми зі швидкістю, dial-up має ряд переваг:

1.         Низька вартість підключення, по скільки сам канал зв’яку (телефонна лінія) уже є, то необхідно лише придбати модем;

2.         Підключення в найвіддаленіших точках;

3.         dial-up – низька вартість оплати за послуги інтернет; [3].

1.3 Frame Relay

 

Frame relay (англ. «ретрансляція кадрів») — протокол канального рівня мережевої моделі ОSI.

Канальний рівень – це рівень призначений для забезпечення взаємодії мереж на фізичному рівні й контролю за помилками, які можуть виникнути.

Мережна модель OSI (базова еталонна модель взаємодії відкритих систем, Open Systems Interconnection Basic Reference Model) — абстрактна мережна модель для комунікацій і розробки мережних протоколів. Представляє рівневий підхід до мережі. Кожен рівень обслуговує свою частину процесу взаємодії. Завдяки такій структурі спільна робота мережного устаткування й програмного забезпечення стає набагато простіша і прозоріша.

Служба комутації пакетів Frame Relay у цей час широко поширена по всьому світі. Технологія ретрансляції кадрів Frame Relay виникла завдяки потребі сполучення локальних мереж каналами глобальних мереж, поєднання територіально розрізнених локальних мереж корпорації в єдину швидкісну корпоративну мережу, а також впровадженням новітніх досягненнь в технології передачі глобальних мереж. Більш ранні протоколи WAN, такі як Х.25, були розроблені в той час, коли переважали аналогові системи передачі даних і мідні носії. Ці канали передачі даних не надійні в порівнянні з волоконно-оптичним носієм і цифровою передачею даних. У таких каналах передачі даних протоколи канального рівня можуть передувати потребуючи значних тимчасових витрат алгоритма виправлення помилок. Отже, можливі більш продуктивні й ефективні способи для цілісності інформації. Саме ця мета переслідувалася при розробці Frame Relay. Frame Relay можна розглядати і як спрощений варіант Х.25 для надійних мереж та високих швидкостей передачі даних. Головна відмінність цієї мережі від Х.25 - це те, що корекцію помилок виконують не проміжні, а кінцеві вузли.

Вузол мережі Frame Relay виконує такі дві головні функції:

ü   перевіряє цілісність кадру (якщо кадр спотворений, його відкидають);

ü   перевіряє правильність адреси (якщо адреса не відома, кадр відкидають);

Завдяки зменшенню часу на опрацювання у проміжних вузлах затримка у вузлі Frame Relay становить близько 3 мс, тоді як аналогічне значення для Х.25 - 50 мс. Швидкість передавання Frame Relay набуває різних значень - від 56 Кб/с до 1.544 Мб/с залежно від пропускної здатності та кількості задіяних каналів. Технологія Frame Relay не накладає обмежень на максимальну швидкість передавання.

Frame Relay забезпечує можливість передачі даних з комутацією пакетів через інтерфейс між пристроями користувача DTE (наприклад, маршрутизаторами, мостами) і встаткуванням мережі DCE (перемикаючими вузлами). [3,4].

Стандарти Frame Relay визначають два типи віртуальних каналів:

1.         PVC, (Permanent Virtual Circuit) постійний віртуальний канал, що створюється між двома обэктами і існує протягом тривалого часу, навіть під час відсутності даних для передачі.

2.         SVC (Switched Virtual Circuit) - віртуальний канал, що комутує, створюється між двома обэктакми безпосередньо перед передачею даних і розривається після закінчення сеансу зв'язку.

Принцип технології передачі даних:

Ідея, яка лежить в основі Frame Relay заключається в тому, щоб надати користувачам можливість обмінюватися інформацією між двома DTE пристроями через DCE. На рисунку зображено все необхідне для того, щоб два DTE – пристроя могли встановити зв’язок один з одним.

Ось як це все проходить:

1.         Мережеве обладнання користувача відправляє деякий кадр в локальну мережу. В заголовку цього кадру вказується апаратний адрес маршрутизатора (шлюз по замовчуванню).

2.         Маршрутизатор отримує цей кадр, вилучає з нього пакет після чого відкидає кадр. Після відкидання кадру він знаходить IP-адрес отримувача, який знаходиться в середині пакету і по таблиці маршрутизації намагається визначити, яким чином можна добратися до мережі отримувача.

3.         Потім маршрутизатор відправляє данні через інтерфейс, який як йому здається дозволить знайти видалену мережу. Якщо ж маршрутизатор не в змозі знайти потрібну йому мережу в своїй таблиці маршрутизації, то він відкидає весь пакет. По скільки в даному випадку це буде послідовний інтерфейс, інкапсульований для Frame Relay, то маршрутизатор відправить пакет в адрес мережі Frame Relay у вигляді інкапсульованого кадра для Frame Relay. Він добавить в нього DLCI-номер, який відповідає даному послідовному інтерфейсу. DLCI визначає номер віртуального каналу PVC або SVC, який веде до маршрутизатора і комутатора, який входить в склад мережі Frame Relay.

4.         Пристрій обслуговування каналу - (Channel Service Unit, CSU) та пристрій обслуговування даних - (Data Service Unit, DSU) отримують цифровий сигнал і перетворюють його в ту систему цифрових сигналів, яка буде зрозуміла комутатору PSE (Packet Switching Exchange – обмін комутуючих пакетів). PSE отримує цифровий сигнал і витягує отримані по лінії зв’язку одиниці і нулі.

CSU/DSU зв’язаний з демаркаційною (demark) лінією, встановленою провайдером мережевих послуг. Демаркаційною лінією зазвичай служить проста розетка RJ-48S, яка встановлюється неподалік від маршрутизатора CSU/DSU

5.         Демаркаційна лінія зазвичай представляє собою виту пару, яка з’єднується з локальною петлею. Локальна петля з’єднується з найближчим центральним офісом (Central Office).

6.         СО отримує кадри і пересилає їх через «хмару» Frame Relay отримувачу. Ця «хмара» може складатися з десятків комутуючих офісів. СО намагається визначити IP-адресу і DLCI-номер . Зазвичай вдається визначити DLCI-номер видаленого пристрою із відповідної таблиці IP і DLCI. Для Frame Relay такі таблиці створюються статично провайдером послуг, але можуть створюватися маршрутизатором і динамічно за допомогою IARP (Inverse Address Resolution Protocol – протокол динамічного зворотного перетворення адрес).

7.         Після того, як кадр досягає комутуючого офісу він одразу посилається в локальну петлю. Кадр проходить демаркаційну лінію і CSU/DSU. Маршрутизатор в свою чергу витягує з кадру пакет, або дейтаграмму і вміщує цей пакет в новий кадр – кадр локальної мережі, який і доставляється отримувачу. Рухаючись по локальній мережі кадир буде мати в своєму заголовку кінцевий апаратний адрес відправника. Цей адрес вилучається з ARP-кеша. [5].

РОЗДІЛ 2. ОПИС ТЕХНОЛОГІЇ FRAME RELAY