Протоколы и внутрисистемные взаимодействия

Протоколы взаимодействия. Современные телекоммуникационные сети  строятся по слоям,  или  уровням. Каждый  уровень выполняет определенный   набор  присущих  ему функций. В результате объединения уровней образуется сетевая архитектура. Она выделяет функции связи по определенным логическим группам – уровням, что в значительной степени упрощает стандартизацию.

При открытой сетевой архитектуре правила взаимодействия уровней не представляют закрытую   информацию   или   собственность  какой-либо   организации,   а   открыты   для всеобщего изучения и использования.

Каждый   уровень  имеет   свои  определенные   правила  и   процедуры,   называемые протоколами.    Протоколы    регулируют    активность   в     пределах    уровня   и    характер взаимодействия между  уровнями.  Допускается   взаимодействие как   между   соседними уровнями по вертикали в пределах одного NE, так и между однотипными уровнями разных NE.  В  результате  происходит  преобразование и  передача  сигналов между  уровнями в пределах  одного NE и между различными NE. Уровни независимы друг от друга в  том смысле, что изменение одного уровня или его внутренних протоколов не влечет изменения протоколов в соседних уровнях.

Разделение сети на уровни позволяет:

а)  упростить построение сети и структурировать ее функции;

б)  расширить набор приложений, ориентированных на пользователей сети;

в)   обеспечить наращивание сети в процессе ее развития.

Открытая сетевая архитектура в своей основе использует эталонную модель OSI (ВОС), разработанную в 1977 г. совместно международными организациями ISO (MOC) и ITU-T. На сегодняшний  день  такая  архитектура  сети  является  базой  для  развития международных стандартов в области телекоммуникаций.

В рамках сети TMN подсеть SMS является сетью LCN. Связь между  подсетью SMS и системой OS может осуществляться через одну или более  сетей передачи данных DCN и LCN. Это требует обеспечения взаимодействия  между подсетью SMS и либо сетью DCN, либо сетью LCN, также как и  между сетями DCN и LCN. Ниже кратко рассматривается только взаимодействие между подсетью SMS и сетью DCN.

Взаимодействие    между     указанными     сетями     невозможно    без      протоколов преобразования формата  сообщений,  которыми обмениваются сети  на  интерфейсах.  При передаче управляющих сообщений по каналам DCC в сетях SDH необходимо использовать набор протоколов, ориентированный на эталонную модель OSI.

Ниже   приводятся   уровни   эталонной   модели   OSI,   их   основные    функции    и соответствующие им  протоколы,  используемые  для  обслуживания   встроенных каналов управления ЕСС в сетях SDH.

Первый уровень – физический, он отвечает за физические и электрические  параметры физических  цепей  и  трактов  между  узлами  сети.  В  сети  TMN   физический  уровень представляет каналы DCC. Протокол канала DCC не оговорен. На регенерационной секции сети SDH для передачи управляющих сообщений используется канал DCC-R со скоростью передачи 192 кбит/с (байты D1, D2, D3  заголовка RSOH), а на мультиплексной секции – канал DCC-M со скоростью передачи 576 кбит/с (байты D4, , D12 заголовка MSOH).

Второй уровень – канальный, или уровень звена данных; он обеспечивает  надежную передачу данных по физическим цепям. На этом уровне  происходит  исправление ошибок, возникающих  при   передаче   сигналов,  кодирование    передаваемых  и   декодирование принимаемых    битовых   последовательностей.    Данный    уровень   в      соответствии  с Рекомендацией ITU-T Q.921 использует  протокол доступа к звену данных для D канала LAPD (Link Access Procedure for the D Channel) и через канал DCC сети SDH обеспечивает связь «точка – точка» между каждой парой смежных сетевых узлов. При этом применяются два типа сервиса:

1)      передача  информации с  подтверждением приема  AITS  (Acknowledged  Information Transfer Service) основана на Рекомендации ITU-T Q.921, используется по умолчанию;

2)      передача    информации    без    подтверждения   приема    UITS    –    основана   на Рекомендациях ITU-T Q.921, Q.922 и стандарте ISO 8473.

Третий  уровень  –  сетевой;  он  обеспечивает для  верхних уровней   прозрачность (независимость от  стандарта)  передачи  данных  и  отвечает за   адресацию  и  доставку сообщений. В соответствии с Рекомендацией ITU-T Q.811 используется протокол ISO 8473. Он   поддерживает  неориентированный  на   установление  предварительного  соединения сервис, удобный  для   высококачественных высокоскоростных сетей.  Этот  же  стандарт определяет протоколы сведения, используемые для передачи как по ориентированным, так и по неориентированным на установление соединения подсетям на уровне звена данных. Для этой цели используется функция качества обслуживания QoS (Quality of Service), параметры которой определяются протоколом ISO 8473 и относятся к компетенции сетевого оператора.

Четвертый  уровень  –  транспортный;  он  управляет упорядочиванием  компонентов сообщений и регулирует входящий цифровой поток, если на обработку  приходят два или более пакетов одновременно. Дублированные пакеты распознаются этим уровнем и лишние дубликаты  фильтруются.  Требуемый  транспортный  протокол  в   сети  TMN  –  протокол класса 4; он обеспечивает в соответствии с Рекомендацией ITU-T Q.812 надежную доставку по  сети  и  транспорт   неориентированного на  установление соединения  нижележащего сетевого сервиса (стандарт ISO 8073/AD2). Все это осуществляется на уровне звена данных как через  ориентированные, так и через неориентированные на установление соединения подсети.

Пятый   уровень   –   сеансовый   (сессионный);   он   открывает   сеанс    соединения, поддерживает диалог, т. е. управляет отправкой сообщений туда и  обратно и закрывает сеанс.  Этот  уровень позволяет прикладным  программам,   работающим  на  разных  NE, координировать свое  взаимодействие в   рамках   отдельных  сеансов. В  соответствии с Рекомендацией  ITU-T  Q.812  на  данном   уровне используется  сеансовый  протокол.  Он обеспечивает синхронизацию  взаимодействующих  систем связи при сеансе (диалоге) и с учетом   требований    двух    верхних  уровней,  управляет  запросами   на   транспортные соединения.

Шестой  уровень  –  представительный;  он  осуществляет преобразование  данных  из внутреннего числового формата, присущего данному NE, в стандартный коммуникационный формат (кодирование, сжатие, переформатирование пакета и т. д.). Этот уровень и нотация абстрактного  синтаксиса  ASN.1  (Abstract  Syntax   Notation  One)  должны  обеспечивать возможность понимания  как  контекста,  так  и  синтаксиса  информации,  передаваемой с прикладного уровня на нижележащие уровни. В соответствии с Рекомендацией ITU-T Q.812 на данном уровне используется протокол представлений.

Седьмой уровень – прикладной; он предоставляет программисту  интерфейс  к модели OSI. На данном уровне используется протокол общей управляющей информации СМIР (см. подразд. 5.2.2 и стандарт ISO 9596). Поддержка протокола передачи файла, дистанционного доступа  и  менеджмента  FTAM (File  Transfer,  Access and  Management) не  требуется.  В рамках CMIP используются следующие элементы:

–    сервисный элемент общей управляющей информации CMISE;

–    сервисный элемент  дистанционных  операций  ROSE  (Remote   Operations  Service Element);

–    сервисный элемент ассоциированного управления ACSE (Association  Control Service Element).

Уровни с меньшим номером принято называть нижними уровнями  эталонной модели

OSI, а уровни с большим номером – верхними.

Внутрисистемные       взаимодействия.       Каналы       DCC       мультиплексных       и регенерационных   секций   используют   сетевой    протокол   режима   без   установления соединений CLNP (Connectionless Network Layer Protocol), описанный в стандарте ISO 8473. Связь в  сети DCN  между системой OS и подсетью SMS также базируется на протоколы модели OSI. Для этого используется сетевой протокол режима с установлением соединений CONP   (Connection   Oriented   Network   layer   Protocol)   технологии   Х.25   с   протоколом взаимодействия IP (Interworking Protocol) в качестве одной из опций в системе OS (протокол CONP описан в стандарте ISO 8208).

Взаимодействие  между  сетями  SMS  и  DCN.  Согласно  эталонной   модели  OSI взаимодействие между подсетью SMS и DCN должно происходить на сетевом уровне, тогда как  транспортный  и  более  высокие уровни   используются  для  взаимодействия между терминальными  системами,  например,  шлюзом  GNE  и  системой  OS.  Сетевой  уровень в соответствии со стандартом ISO 7498 должен быть прозрачен для цифрового потока между оконечными   системами.   Этот   поток   обрабатывается  функциями    маршрутизации   и ретрансляции  сетевого уровня и  может  зависеть только   от  качества сетевого сервиса различных подсетей. В частности, сеть DCN по типу сетевого сервиса разбита на две части:

1)     сеть,  использующая  режим  без  установления соединений  CLM   (Connectionless Mode), т. е. сетевой сервис режима без установления  соединений CLNS (Connection-Less- mode Network Service);

2)     сеть, использующая режим с установлением соединений СМ (Connection Mode), т. е. сетевой  сервис  режима  с  установлением   соединений  CONS  (Connection-Oriented-mode Network Service).

Взаимодействие подуровней сетевого уровня регламентируется стандартом ISO 8648.

При   передаче   сообщений   между   подсетью   SMS   и   сетью   DCN    происходит взаимодействие между наборами протоколов CLNP в подсети SMS и CONP в сети DCN. На нижних уровнях модели OSI взаимодействие  основано  на  стандарте ISO 10172, который определяет функциональный блок  взаимодействия IFU (Interworking Functional Unit). Блок IFU  осуществляет  функцию  ретрансляции  и  (или)  преобразования протокольных  блоков данных PDU (Protocol Data Unit) между сетями.

Ретрансляция   на   сетевом   уровне.   Блок   IFU,   функционирующий    в    режиме ретрансляции   на   сетевом   уровне   NLR   (Network   Layer   Relay),   является  регулярной промежуточной системой и представляет единственный удовлетворяющий модели OSI метод взаимодействия между оконечными  системами, имеющими различные сетевые протоколы. Здесь под взаимодействием понимается функция сетевого уровня, определенная стандартами ISO 7498 и ISO 8648.

Правила функционирования протокола  CLNP  на  сети  пакетной  коммутации  PSN (Packet  Switched  Network),  например,  технологии  Х.25  определяются  функцией  сведения, зависящей от подсети SNDCF (Sub-Network Dependent Convergence Function), описанной в стандарте ISO 8473.

Режим NLR блока IFU может обеспечить взаимодействие между сетями  SMS и DCN, если обе сети используют протокол CLNP и соединение типа  ТР-4, т. е. транспортный протокол класса 4 (Transport Class 4 Protocol), обеспечивающий обнаружение и коррекцию

ошибок. В этом случае сетевой сервис верхнего уровня  SMS NE – DCN OS играет  роль сервиса, который соответствует  режиму взаимодействия  без установления  соединения на сети технологии Х.25, обеспечивающей (через DCN с протоколом  CONP) взаимодействие блока IFU с OS. При этом блок IFU анализирует адреса назначения сетевых протокольных блоков  данных  NPDU  (Network Protocol Data  Unit), полученных  от  SMN,  и  транслирует соответствующие протокол   CLNP   и   протокол   данных   NPDU   от   подсети   SMS   на коммутируемые виртуальные цепи SVC (Switched Virtual Circuit) технологии Х.25 сети DCN.

Источник: Хмелёв К. Ф. Основы SDH: Монография. – К.: ІВЦ «Видавництво «Полігехніка»», 2003.-584 с.:ил.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100