Маршрутизация в АТМ

Управление процессами маршрутизации является важнейшей функцией сетевого уровня. Маршрутизация в сетях ATM имеет некоторое отличие от маршрутизации в пакетных сетях. Сети ATM ориентированы на соединение. Это означает, что выбор маршрута относится только к установлению соединения, а перенос ячеек в сети происходит по уже выбранному маршруту с помощью коммутаторов ATM на уровне ATM согласно уникальным для каждого звена значениям идентификаторов виртуального пути и виртуального канала.

В дейтаграммной сети маршрут выбирается непосредственно для каждого пакета, вследствие чего два последовательных пакета одной и той же пары корреспондирующих пользователей могут проходить по разным маршрутам. Качество обслуживания пользователей в виртуальном соединении во многом определяется временем задержки, джиттером задержки, а также величиной вероятности потери ячеек или величиной вероятности прихода ячеек не по адресу. Заявка на новое виртуальное соединение должна приниматься только тогда, когда ресурс пропускной способности на всем маршруте прохождения соединения достаточен как для обеспечения качества обслуживания нового виртуального соединения, так и для сохранения требуемого качества обслуживания ранее составленных соединений. Одним из основных требований к маршрутизации является робастность ее алгоритмов. Алгоритм выбора маршрута для установления соединения должен быть достаточно гибким для учета большого количества противоречивых факторов, определяющих качество обслуживания пользователей при организации виртуального соединения по данному маршруту, а с другой стороны должен быть достаточно простым, чтобы коммутационное устройство доступа пользователей в сеть могло выполнять все функции маршрутизации, управления потоками и защиты от перегрузок. В самом общем плане алгоритмы маршрутизации можно разбить на два класса:

• централизованные алгоритмы;

• децентрализованные (распределенные) алгоритмы. В централизованных алгоритмах решающие функции закреплены за одним узлом, который посылает соответствующие команды основным узлам. Согласно децентрализованным алгоритмам маршрутизации каждый узел самостоятельно выбирает маршрут передачи (или ее направление) на основе собственной информации. Данные алгоритмы, в зависимости от используемой в них информации о структурном состоянии связности сети, пропускной способности цифровых трактов и интенсивности потоков ячеек, можно разделить на три класса:

• адаптивные (динамические);

• фиксированные (статистические);

• квазистатистические.

ПРОТОКОЛ HDLC.

Протокол может использоваться в каналах доступа, обеспечивает гарантированную доставку кадров. HDL- бит-ориентированный протокол канального уровня. Для синхронизации канала используется комбинация типа "флаг" (код 01111110) . Началом передаваемого блока данных (кадра) является первый байт после флага, отличный от него. После передачи последнего информационного байта сразу передаются флаги. HDLC обеспечивает синхронный режим работы с полным дублированием, имеет вариант для 32-х битовых контрольных сумм. HDLC обеспечивает следующие три режима передачи: Режим нормальной ответной реакции(NRM). В этом режиме вторичные узлы не могут иметь связи с первичным узлом до тех пор, пока первичный узел не даст разрешения. Режим асинхронной ответной реакции (ARM). Этот режим передачи позволяет вторичным узлам инициировать связь с первичным узлом без получения разрешения. Асинхронный сбалансированный режим (ABM). В режиме АВМ появляется "комбинированный" узел, который, в зависимости от ситуации, может действовать как первичный или как вторичный узел. Все связи режима АВМ имеют место между множеством комбинированных узлов. В окружениях АВМ любая комбинированная станция может инициировать передачу данных без получения разрешения от каких-либо других станций. Каждый протокольный блок в общем случае состоит из адреса принимающей станции, поля управления, информационной части и контрольной суммы. В поле управления могут размещаться идентификатор кадра, номера переданного и принятого кадров, признак запроса и др. В протоколе HDLC используются 23 типа протокольных блоков. Для организации связи станции обмениваются кадрами, определяющими режим передачи данных.

ТИПЫ HDLC. РЕЖИМЫ РАБОТЫ И ПРОЦЕДУРЫ.

Существует три типа станций HDLC: Первичная станция (ведущая) управляет звеном передачи данных (каналом). Эта станция передает кадры команд вторичным станциям, подключенным к каналу. В свою очередь она получает кадры ответа от этих станций. Вторичная станция (ведомая) работает как зависимая по отношению к первичной станции. Она реагирует на команды, получаемые от первичной станции, в виде ответов. Поддерживает только один сеанс ( только с первичной станцией), не отвечает за управление каналом.

Комбинированная станция сочетает в себе одновременно функции первичной и вторичной станции. Передает как команды, так и ответы и получает команды и ответы от другой комбинированной станции, с которой поддерживает сеанс.

Три логических состояния, в которых могут находиться станции в процессе взаимодействия друг с другом:

Состояние логического разъединения (LDS). В этом состоянии станция не может вести передачу или принимать информацию. Условиями перехода в состояние LDS могут быть: начальное или повторное (после кратковременного отключения) включение источника питания; ручное управление установлением в исходное состояние логических цепей различных устройств станции. Состояние инициализации (IS) . Используется для передачи управления на удаленную вторичную/комбинированную станцию, ее коррекции в случае необходимости, а также для обмена параметрами между удаленными станциями в звене передачи данных, используемыми в состоянии передачи информации.

Состояние передачи информации (ITS) . Вторичной, первичной и комбинированным станциям разрешается вести передачу и принимать информацию пользователя.

Три режима работы станции в состоянии передачи информации, которые могут устанавливаться и отменяться в любой момент: Режим нормального ответа (NRM) требует, чтобы прежде, чем начать передачу, вторичная станция получила явное разрешение от первичной. После получения разрешения вторичная станция начинает передачу ответа, который может содержать данные. Режим асинхронного ответа (ARM) позволяет вторичной станции инициировать передачу без получения явного разрешения от первичной станции. Такой режим используется для управления соединенными в кольцо станциями или же в многоточечных соединениях с опросом по цепочке. В обоих случаях вторичная станция может получить разрешение от другой вторичной станции и в ответ на него начать передачу. Асинхронный сбалансированный режим (ABM) используют комбинированные станции. Комбинированная станция может инициировать передачу без получения предварительного разрешения от другой комбинированной станции. Этот режим обеспечивает двусторонний обмен потоками данных между станциями и является основным и наиболее часто используемым на практике. Три способа конфигурирования канала: Несбалансированная конфигурация (UN) обеспечивает работу одной первичной станции и одной или большего числа вторичных станций в конфигурации одноточечной или многоточечной, полудуплексной или полнодуплексной, с коммутируемым каналом и с некоммутируемым. Симметричная конфигурация (UA). Эта конфигурация обеспечивает функционирование двух независимых двухточечных несбалансированных конфигураций станций. Этот подход в настоящее время используется редко.

Сбалансированная конфигурация (BA) состоит из двух комбинированных станций, метод передачи - полудуплексный или дуплексный, канал - коммутируемый или некоммутируемый. Комбинированные станции имеют равный статус в канале и могут несанкционированно посылать друг другу трафик. Каждая станция несет одинаковую ответственность за управление каналом.

58. ПРОТОКОЛ MPLS.

При использовании технологии MPLS помечается трафик на входе и снимается метка на выходе. Метка нужна для определения маршрутизатора следующего шага. Т.е. метка используется для продвижения пакетов. Работает только в маршрутизаторах, и не управляется приложениями. Технология MPLS протокольно независима и может использоваться с любым сетевым протоколом. Этот протокол скорее является протоколом конструирования трафика, а не протоколом QoS. Маршрутизация MPLS используется для образования виртуальных каналов в IP-сетях. Потоку трафика гарантируются параметры QoS, такие как пропускная способность или максимальный уровень задержек. Сам способ резервирования и поддержки качества обслуживания остается за пределами протокола MPLS, он только создает виртуальный канал и может переносить в поле метки требования QoS. Резервирование пропускной способности выполняет администратор или другой протокол. Схема работы MPLS:

1. Первый маршрутизатор в сети на основании информации заголовка пакета принимает решение о продвижении пакета. Затем он присоединяет к пакету метку и передает пакет следующему маршрутизатору. 2. Следующий маршрутизатор использует значение метки, которая определяет следующий шаг и прикрепляет новое значение метки и передает следующему маршрутизатору. Маршрут, по которому идет пакет называется коммутируемый метками путь. Основная идея MPLS- маршрутизаторы, определяющие на основании метки следующий шаг, выполняют меньше работы и действуют подобно коммутатору. Имеется больше контроля для точного конструирования трафика, используя механизм

меток и политику для их назначения. Процесс распределения меток не является простым. Для этого разработаны специальные протоколы.