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 D 1, D 2, D 3заголовка RSOH),а на мультиплексной секции - канал DCC-M со скоростью передачи 576 кбит/с (байты D 4, ..., D 12заголовка 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.811используется 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/ AD 2). 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. 25с 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. 25определяются 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.

Дата добавления: 2014-11-16