Протоколы и интерфейсы вычислительной сети

Управление потоками.

Маршрутизация пакетов.

Используются следующие основные способы маршрутизации:

Маршрутизация по предыдущему опыту – передача пакета в направлении, выбираемом на основе анализа потока, проходящего через узел. Пакеты снабжаются счетчиком числа пройденных узлов. Пакет со значением 1 – определяет соседний узел; пакет со значением счетчика 2 определяет узел, находящийся на расстоянии 2 шагов и т.д. Эти данные позволяют установить топологию сети и на ее основе построить таблицу для выбора маршрутов. Постоянно анализируя число пройденных узлов, можно изменить таблицу маршрутов, если появился пакет с числом пройденных узлов меньше ранее зарегистрированного. Этот способ позволяет узлам приспособиться к изменениям топологий сети, однако процесс адаптации протекает медленно и неэффективно.

Фиксированная маршрутизация – путь устанавливается однозначно по адресам источника и приемника. Выбор направления – по таблице маршрутов, которые определяют кратчайшие пути от источника к приемнику. Для слабозагруженных сетей способ дает хорошие результаты. При отказе узла или линии связи необходимо менять таблицу маршрутизации. Для этого можно, например, размещать в любом узле набор таблиц маршрутизаций, подготовленных на случай отказа одной из линий (на все случаи жизни). При возникновении отказа по узлам сети рассылается управляющий пакет, содержащий сведения об отказе, реагируя на который, узлы меняют таблицу. Фиксированные процедуры могут допускать альтернативы. Примеры фиксированных процедур маршрутизации – алгоритмы отклонения потока.

Адаптивная маршрутизация – учитывает состояние СПД. Узлы обмениваются таблицами, в которых записаны все задержки от данного узла до любого другого. Обмен – периодически, что снижает эффективность сети.

Управление потоками в канале должно обеспечивать эффективное использование пропускных способностей канала и предотвращать переполнение буферов, приводящих к блокировке передачи в канале. Основной принцип управления – квитирование и тайм-ауты. Тайм-ауты спасают от потерь самих квитанций.

Управление потоком в сети – ограничение входного потока в сеть с целью недопущения перегрузки.

Взаимосвязь одноименных уровней программной структуры сети определяется сводом стандартных правил, включающих процедуры их взаимодействия. Эти правила называются протоколами.

Взаимосвязь соседних (в одной машине) слоев программных структур определяется стандартами, называемыми интерфейсами. Интерфейсы имеют локальное значение, ибо определяют стыковку соседних слоев программных структур. Протоколы же характеризуют функции всей вычислительной сети в целом.

Протоколы делятся на три группы.

Первая из них включает:

1. Управление физическим каналом

2. Управление информационным каналом.

Эти протоколы определяют взаимодействие двух машин любого типа, соединенных друг с другом физическим каналом: хост-машина – коммуникационная машина; терминальная машина – коммуникационная машина; коммуникационная машина – коммуникационная машина и т.п.

Вторая группа протоколов определяет стандарты и процессы транспортировки пакетов от порта к порту. К ним относятся:

3. Управление сетью

4. Управление передачей.

Эти правила описывают правила передачи информации между: хост – хост, хост – терминальная машина, терминальная ЭВМ – терминальная ЭВМ и т.д. Такое взаимодействие двух машин, определяющееся протоколами этой группы. Не зависит от числа физических каналов и коммуникационных машин, расположенных между ними.

Над рассмотренными протоколами находится группа, включающая три протокола высокого уровня:

5. Управление сеансами

6. Управление представлениями

7. Управление программами пользователей

Эти протоколы определяют правила взаимодействия процессов, расположенных в различных машинах. Как и модули программного обеспечения, протоколы должны быть относительно независимы друг от друга.

Рис. 11. Взаимодействие процессов расположенных в разных машинах.

Управление каналами реализуется техническими средствами уровня 1. Сопряжение с техническими средствами определяются интерфейсом Х.21. Интерфейс Х.21 определяет сопряжение между ООД и АПД по синхронному (цифровому) каналу передачи данных. В качестве ООД может выступать устройство сопряжения главной, терминальной или коммуникационной ЭВМ с АПД по линиям связи. Интерфейс состоит из 8 линий:

Рис. 12. Интерфейс Х.21.

Взаимодействие через Х.21 сводится к 3 основным процедурам:

1. Установление соединения по инициативе ООД или АПД

2. передача данных

3. разъединение

Линия индикации – индикация установления соединения и прекращение связи.

Этот интерфейс – последовательный. Есть параллельный интерфейсы, например, ИРПР (интерфейс радиальный параллельный расширенный-16 линий для данных) и др.

Интерфейс С2 определяется рекомендацией V.24. Учитывая, что большая часть ЭВМ все еще подключается к аналоговым телефонным каналам с помощью модемов, ITU (МККТТ) разработал и утвердил Рекомендацию Х.21бис совместимую с Рекомендацией V.24. В Х.21бис используется подмножество цепей, определяемых V.24. Его применение позволяет подключать ЭВМ через стандартные модемы к телефонным каналам связи. Наряду с этим Х.21бис позволяет работать и с дискретными каналами связи, определяющими Х.21. Таким образом, интерфейс Х.21бис является универсальным и обеспечивает подключение вычислительных машин как к аналоговым, так и дискретным каналам связи.

Дата добавления: 2014-01-06